大家好！今天让小编来大家介绍下关于太阳能光伏组件技术技术路线_光伏电池技术加速向N型发展老玩家青睐TOPCon新晋者押注HJT的问题，以下是小编对此问题的归纳整理，让我们一起来看看吧。
文章目录列表:
1.光伏的另一面2.光伏电池技术加速向N型发展老玩家青睐TOPCon新晋者押注HJT
3.对太阳能电池组件有哪些技术要求？三点
光伏的另一面
上一篇文章发出之后，与朋友们又有了一些新的讨论。
整体上，大家能够清晰的感受到我对于光伏行业未来发展的看好。但这并不是说光伏行业目前已经很完美，甚至没有缺点。
事实上，光伏行业在过去十数年、甚至更长久的时间里，经历了太多的风风雨雨。
这个朝阳行业曾经像磁石一般，吸引着人才、技术与资本的蜂拥而至，并成就过中国福布斯富豪榜的首富。然而，随潮水落去，它也曾让英雄般的名字跌落神坛，无数投资者因此血本无归。
事物皆有两面，我们就来看看光伏的另外一面。
与朋友们讨论下来，主要的短板有这么五个：占地方、靠补贴、难消纳、不环保和不连续。篇幅关系，我们准备分成两篇，第一篇探讨前两个短板：占地方和靠补贴，后三个留到下一篇。
光伏发电的原理，来自于 光生伏特效应 。
一块暴露的半导体材料，阳光中的光子与之接触后会有一部分转化为电子。由于半导体内部材质的不均匀或者掺有杂质，不同的部位会产生不同数量的电子，有的地方多一些，有的地方少一点。电子数量的不同，使得不同部位之间产生了电压（电位差）。这个时候，如果以导电体将存在电位差的不同部位相连接，电流就形成了。
从最根本的角度来看，地球上绝大部分能源的最终来源，都是太阳。以煤炭、石油为代表的化石能源，来自于远古的动植物。植物依赖阳光进行光合作用，将水和二氧化碳转化为碳水化合物，这构成了所有动物的底层食物来源。
风能来自于大气运动，水能来自于水汽循环所带来的降雨，这背后的根本推动力还是太阳照射带来的温度变化。
这些天然存在的一次能源，经过各种形式的发电机转化为人类最重要的二次能源电力，再经由电网输送到千家万户，驱动着现代生活中所必不可少的各种电力设备和家用电器。
所以，光伏发电从一开始就带着人类十分美好的期盼，因为它避免了中间环节，可以直接从太阳能转换成为电能。
在光伏行业，最核心的研究课题就是 光电转换效率 ，即照射到太阳能面板上的光照有多少可以转换成电流。这个核心指标，驱动着整个行业不断的取得一个又一个技术进步。
既然是指标，就要计算。而要计算，就得有个标准。地球上即使是相同的时节，由于所处的地理纬度不同，太阳照射的强度差别会很大。高纬度的阳光常常照在身上却感受不到多少温暖，而此时赤道地区的阳光却能将人皮肤灼伤。所以，为了能够一致的做比较，光伏人将光电效率定义标准化了：
同时，规定了检测的条件：太阳能工作温度为25℃±2℃，以及照射强度为1000 W/M2。
看不懂也没关系，只要知道 转换效率越高越好 就行了，因为这意味着同样的光照条件下，可以发出更多的电量。
目前，学术界的研究认为，以晶体硅为材料的太阳能电池转换效率的 理论极限约为29%左右 。为了缩小与理论极限的差距，近年来在主流的P型单晶电池领域，晶科能源和隆基乐叶交替向世界纪录发起新的冲击。最新的记录由隆基乐叶在2019年1月16日创下， 转换效率为24.06% 。
在实际发电的时候，一片一片的太阳能电池片需要连接起来，构成一个发电的基本单元，这个单元就叫做组件。
我们来感受一下，一个组件所能够发出的电量，以目前较为典型的60片310Wp的单晶PERC组件为例。由于我国日照时间的不同，将全国划分为三类资源区，在计算中我们以二类资源区的中值1500小时/年作为参考。
即单个组件每年可以发电465度，按照家庭每天用电5度计算， 大概可供90天左右 。如果保障一个家庭的全年供电，大概需要4-5个组件。
当然，这是理想的情况，光伏发电受日照和环境温度的共同影响，而且随着使用年限的增加，发电能力会逐渐下降。
根据晶科能源的产品手册，我们大致可以看出，刚安装好的新组件初始发电功率实际为97%，经过12年使用后下降到90%，最终到达产品使用年限25年时进一步下降至80%。
这个组件有多大呢？根据产品手册的数据，长度为1.67米，宽度为1.00米，厚度为35毫米。这意味着，需要占地1.67平方米。也就是说，保障家庭每天5度的用电量，大概需要有1.67 * 4 = 6.68 平米的空旷空间。实际安装时，由于组件并不是平铺，而是有一定的倾斜角度，实际占地应该要少一些。
与之对比，我们以装机容量60万千瓦、火电设备利用小时4300小时/年、厂用电率4.34%的典型火力发电厂为例：
折合530万个组件的年发电量，按照每块1.67平米计算，约合886.37万平米，折合8.86 平方公里。
我们再做个极端测试，根据中国电力企业联合会报告，2018年我国全 社会 用电量 6.84 万亿千瓦时，假如全部采用上述的60片光伏组件来发电，大概需要占地 68400 / 24.68 * 8.86 = 2.46 万平方公里。大约占去了我国的960万平方公里国土面积的 0.26% 。
这就是光伏最大的短板， 单位面积发电量太低 ，远远不能够与火电相比。
理解了这一点，就能够理解为什么很多人仍然不看好光伏，因为光伏发电需要占用大量的土地面积，而我国的土地整体上是稀缺的，且价格不菲。
经过上面的计算，我们对光伏发电有了新的印象： 占地方 。
那在怎样的场景中，这个短板不是那么明显呢？
有这么几类：第一类，在我国的大西北，地广人稀、日照充足，适合建设大规模的光伏地面电站；在全世界范围内，符合这个特征的地方，还是挺多的，比如中东、北非、澳大利亚、美国的中西部等。
第二类，工业厂房、园区的屋顶。这些地方，本来就闲置在那里，利用起来装上光伏，完全不需要额外的土地成本。于是乎，我们看到京东的物流园、高铁的站台、谷歌的数据中心、甚至是苹果公司新建的总部大楼，都在屋顶装上了光伏。
第三类，以矿山的塌陷区、湿地、鱼塘、湖泊为代表，将光伏组件通过漂浮载体或者固定支架放置在这些区域。上市公司之中，阳光电源有不少漂浮载体的业务，而通威股份更是利用其深耕水产饲料的优势，搞起了渔光互补。
第四类，以农业大棚为载体，在其外部加上光伏，棚内搞种植，棚外搞发电，称之为农光互补。所发出来的电力，还能够为农业自动化提供能源。
在以上几类中，土地的成本较低、甚至可以忽略，所以只要光伏发电自身的成本能够有竞争优势，其应用就不可限量。毕竟，即使不考虑化石能源的不可再生因素，我国较高的工商业电价和居民电价本身就会对于低价的其他电力来源有着强烈的需求。
与单位面积发电量的不懈斗争，转换成了一个又一个的 光伏技术创新 。
这个过程最大的技术路线变革，是单晶电池片对于多晶的取代。所谓单晶，就是晶体硅中每一个硅原子都排列的整整齐齐，良好的晶体性质使得单晶有着更高的光电转换效率。
但这是有成本的，通过直拉法或者区熔法小心翼翼生成的单晶硅棒，成本一直居高不下，在和通过较低成本的铸锭法就能生成的多晶硅锭的竞争中处于下风。
近年来，隆基股份在单晶技术上连续取得突破，一方面通过拉晶设备的国产化和技术改进不断降低硅棒的生产成本，另一方面通过引入金刚线切割技术，大幅度的降低了硅片切割的成本，并通过硅片薄化技术进一步提高了出片率。
目前，电池片环节，单晶PERC技术引领了高效电池的产能升级，再叠加诸如双面双玻、半片等组件环节的诸多技术突破，共同将量产的高效光伏组件转换效率提升到 22% 以上。
这场单多晶的对决，让双方都突破了自我。
就在昨天，天合光能宣布其研发的高效N型单晶电池高达24.58%，创下了大面积TopCon电池效率最新的世界纪录。同一天，阿特斯发布新闻公告，其研发的高效多晶太阳能电池的转换效率达到22.28%，创造了新的大面积多晶电池的世界纪录。
似乎只在高 科技 领域才会有的百家争鸣，近年来在光伏行业正在不断上演。
就这样，随着 组件的转换效率 变得 越来越高，单位面积发电量 也就 越来越多， 而对于 土地的需求 也变得 相对减弱。
所以，有朝一日，像曾经风靡大江南北的太阳能热水器一样，家家的屋顶都变成了太阳能组件，也并非完全不可能。
作为新兴的可再生能源技术，光伏的产业化之路一直受到各国政府的高度重视。
实际上，在光伏成就无锡尚德的创始人施正荣先生以186亿元成为2006年中国大陆的新首富时，就是靠着欧洲、特别是德国政府对于光伏的大力补贴。
最终，市场证明靠着过度补贴成长起来的巨头，在补贴退去的时候也会推倒它们。时至今日，施正荣先生早已淡出人们的视角，尽管他仍然在这个行业里奋斗着。
在行业的起起落落之中，仍然有一些企业家在坚守，正是他们的坚持让这个行业迎来了新生。
在之前的文章中，我们通过对比火电龙头华能国际与光伏发电企业龙头协鑫新能源的财报数据，对于光伏发电成本做了推演。在数据的背后，光伏发电平价上网的脚步声正变得越来越清晰。
而这一天的到来，将会让很多的光伏发电项目，不再依赖国家补贴。
5月22日，国家发改委、能源局公布2019年第一批风电、光伏发电平价上网项目，其中光伏平价项目合计 14.78 GW 。
在全球市场上，平价上网项目也越来越多。2017年2月，日本丸红与晶科能源联合竞标阿布扎比大型光伏电站，累计装机1.18GW，中标电价为每度电2.42美分，折合人民币不到 0.17元 。
尽管光伏行业的企业一直在坚守，补贴的拖欠确实也对企业经营造成了实实在在的影响。
2018年，我国可再生能源补贴的缺口超过了1400亿元，这不可避免的会影响光伏补贴的及时发放。
光伏电站作为资本密集型的企业形态，由于不能够及时收到国家补贴导致运营资金的巨大压力，这会顺着产业链层层向上游传递。体现在财务数据上，就是光伏产业链上中游企业巨大的应收账款。
黑鹰光伏做过一个统计，截至2019年末，78家主要光伏公司应收账款和应收票据合计达到了1717.67亿元，大约是同期净利润的 8.03倍 。
所以，我们看到全球第二大光伏电站运营商协鑫新能源从去年开始，就在不断出售资产，开始了断臂求生。
2019年5月23日，协鑫新能源向云南能投集团一口气出售了19座国内正在运营的光伏电站，以换取资金减轻债务压力。这19座电站合计977MW，相当于其持有的全部7300MW光伏电站的13.38%。在此之前，协鑫新能源已经连续多次出售了合计760MW的光伏电站。和这次一样，接盘的都是能够以较低成本融资的国资企业。
这从一个侧面反映了， 如果能够以较低的利率融资，光伏电站的资产在当下已经具备相当的吸引力 。
所以，随着平价上网的到来，越来越多的光伏发电项目，可以在不依赖国家补贴的情况下运营。而这些电站的运营利润，将和其融资成本密切相关。
换句话说，后补贴时代， 融资成本的高低，才是决定光伏电站盈利质量的关键变量 。
未完待续。
光伏电池技术加速向N型发展老玩家青睐TOPCon新晋者押注HJT
太阳能光伏板发电是利用半导体界面的光生伏特效应而将光能直接转变为电能的一种技术。这种技术的关键元件是太阳能电池。太阳能电池经过串联后进行封装保护可形成大面积的太阳电池组件，再配合上功率控制器等部件就形成了光伏发电装置。
太阳能光伏板发电的主要具体原理是半导体的光电效应。光子照射到金属上时，它的能量可以被金属中某个电子全部吸收，电子吸收的能量足够大，能克服金属内部引力做功，离开金属表面逃逸出来，成为光电子。硅原子有4个外层电子，如果在纯硅中掺入有5个外层电子的原子如磷原子，就成为N型半导体；若在纯硅中掺入有3个外层电子的原子如硼原子，形成P型半导体。当P型和N型结合在一起时，接触面就会形成电势差，成为太阳能电池。当太阳光照射到P－N结后，空穴由P极区往N极区移动，电子由N极区向P极区移动，形成电流。继而形成太阳能光伏板发电。
太阳能光伏板发电资料《欧对华光伏双反或9月3日后取消 光伏板块集体上扬》
对太阳能电池组件有哪些技术要求？三点
新年伊始的4个交易日(截至2023年1月6日收盘)，光伏概念指数累计上涨5.91%，表现抢眼。
在业界看来，光伏概念火热，不仅取决于我国光伏产业占据了全球70%以上的市场份额；也得益于光伏产业技术正加速推陈出新，对资本极具吸引力，同时也令产业前景更显光明。
多种技术路线受追捧
在光伏产业链中，光伏电池环节的技术创新至关重要，目前也最为耀眼。究其根本，业界希望通过技术迭代不断追求以更低的成本实现更高的发电效率和收益率，而正逢P型PERC电池技术的发展进入瓶颈期，以N型硅为基体的TOPCon、HJT等高效电池工艺则愈发受到市场青睐。
然而正当TOPCon、HJT等N型电池产能不断扩张之时，业内一些公司又着手对更新的电池技术进行布局。其中钙钛矿电池理论优势突出，颇受关注。
有光伏业内人士接受《证券日报》记者采访时表示：“目前钙钛矿电池转换效率在快速提高并已逼近晶硅电池，近几年多个百兆瓦级产线陆续投产，产业化尝试明显加快。不过，总体上钙钛矿目前仅处于产业化的初级阶段。”
A股公司太阳能日前在深交所互动易平台回复投资者提问时就曾表示，公司目前主要生产PERC电池，不过，正在研究TOPCon、HJT、钙钛矿等电池技术，以“抓住电池行业技术升级换代发展机遇，择机布局新电池产能”；奥联电子不久前宣布对外投资设立合资公司，计划2023年实现50MW钙钛矿中试线投产，2024年实现600MW钙钛矿装备和120MW钙钛矿电池组件生产线投产，力争5年内形成8GW钙钛矿装备和2GW钙钛矿电池组件生产能力。
“钙钛矿被认为是第三代太阳能电池，具有高转换效率、低成本等突出优势。”奥联电子表示，“为抓住钙钛矿太阳能发电技术的发展机遇，公司正加速建立、完备钙钛矿太阳能电池制备技术体系，积极推动钙钛矿电池技术发展。”
“光伏电池领域技术迭代很快，‘度电成本’是最终的衡量指标。”前述光伏业内人士向记者表示，“新技术主要是通过工艺的提升来提高光电转化效率，降低生产成本。同样的工艺路线，随着技术的不断革新进步，很可能一年之后设备投资成本就会大幅降低，而光电转化效率也会更高。”
隆众资讯光伏行业分析师杨雯婷告诉《证券日报》记者：“光伏产业技术不断革新迭代的最主要驱动力就来自于提升光电转换效率。因为这一效率直接关系着电站发电量，而转化效率高的电站发电量就高，电站的投资收益率也就更高。”
杨雯婷认为，短期来看，N型电池正在逐渐取代P型电池，成为下一阶段光伏电池领域的主流。但从长期来看，随着钙钛矿电池的技术不断突破，或将会成为光伏电池技术革新的新方向。
正加速向N型电池转型
《证券日报》记者梳理各公司披露信息注意到，近年规划的新增光伏电池产能普遍以N型电池技术为主，但不同厂家选择的技术路径也不尽相同。总体来看，TOPCon规划产能显著高于HJT规划产能。
如协鑫集成于2022年12月10日披露非公开发行预案，拟募集资金中很大一部分将用于芜湖协鑫20GW(二期10GW)TOPCon高效电池片制造项目。奥维通信2023年1月2日披露的投资计划则显示，公司拟与熵熠(上海)能源科技有限公司组建合资公司，投资建设5GW高效HJT太阳能电池及组件项目。
2023年1月6日，华金证券发布的研报提出，截至目前，TOPCon电池已落地产能67GW，规划待建产能409GW；HJT电池已落地产能10GW，规划待建产能180GW。
“现有P型PERC电池、组件转换效率已经接近理论极限，因此在光伏下游装机需求强烈以及全球能源转型的大趋势下，发电效率更高的N型电池以及钙钛矿等所谓的第三代电池技术也一定会迎来更多期待。”北京特亿阳光新能源总裁祁海_在接受《证券日报》记者采访时表示，“目前来看，光伏行业正加速向N型电池转型。”
中国光伏行业协会数据显示，2021年PERC电池片市场占比约91%，HJT、TOPCon合计占比不足3%。但2025年，预计以HJT和TOPCon为代表的高效电池技术占比合计将接近40%，到2030年则有望超过75%。
杨雯婷告诉记者，目前P型电池市场占有率仍然较高，业界普遍认为，2023年下半年，N型电池片的市占率将有显著提升。
前述光伏业内人士也认为，在TOPCon、HJT电池大规模量产后，PERC电池市场会迅速减少。“TOPCon是PERC的升级，在原有PERC产线的基础上升级为TOPCon并不十分复杂。而由于生产设备的问题，HJT产业化目前看相对于TOPCon困难一些，但也是较为明确的发展方向之一。”前述业内人士认为，也正因为此，传统厂商由于拥有大量PERC产能，所以更倾向将产线升级为TOPCon；而一些新建工厂或新晋玩家，主要由于没有历史包袱，反而会更青睐于选择HJT。
祁海_也认为，TOPCon电池特别适合现有存量光伏企业。“从PERC电池升级为TOPCon是目前最具性价比的升级路径，毕竟TOPCon电池的转换效率和发电效率相比PERC有所提高，促使系统度电成本有所下降。”
“目前TOPCon产线的建设和改造成本远低于HJT，所以在具体布局上，TOPCon的布局数量多于HJT.”杨雯婷在接受记者采访时表示，“目前选择投建HJT项目的多为资本实力雄厚的厂商。中小厂商则由于要考虑投资成本，多数仍选择投改建TOPCon项目。待HJT技术更为成熟稳定，以及伴随生产成本明显下降，其或将吸引更多厂商投资。”
1.光伏组件在规定工作环境下使用寿命应大于20年，使用20年后效率大于原来的效率80%。2.组件的电池表面上颜色应均匀一致，无机械损伤焊点及互联条表面无氧化斑。3.组件的每片电池与互联条应排列整齐，组件的框架应整洁无腐蚀斑点。
