大家好！今天让小编来大家介绍下关于2013年光伏组件_太阳能光伏发电的发展背景的问题，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.光伏发电国内前十名品牌有哪些2.太阳能光伏发电的发展背景
3.太阳能光伏发电技术的发展趋势
4.被遗忘的储能巨头，比亚迪百战归来
光伏发电国内前十名品牌有哪些
1，德州东帝光电科技有限公司座落于德州市，北依河北省，南邻省会济南，西接山西煤炭基地，东连胜利油田及胶东半岛，处于华北、华东两大经济区连结带和环渤海经济圈、黄河三角洲以及“大京九”经济开发带交汇区内。
2，晶科能源控股有限公司（纽交所代码：JKS)，是全球极具创新力的光伏企业。公司为中国，美国，日本，德国，英国，智利，南非，印度，墨西哥，巴西，阿联酋，意大利，西班牙，法国，比利时以及其他地区的地面电站，商业以及民用客户提供太阳能产品，解决方案和技术服务。
3，汉飞新能源（深圳）有限公司是新能源领域的综合性服务公司，提供太阳能发电、太阳能热水、电力交易相关的一站式服务。汉飞致力于调整企业用电结构、优化电力资源配置、能为企业用户降低用电成本。
4，深圳南方阳光太阳能技术有限公司成立于2005年底，是专业从事太阳能光伏、光热、太阳能家用发电一体机和LED等产品的研发、生产、设计、安装和售后服务为一体的高新技术企业。
5，晶华光普（北京）新能源科技有限公司，是一家致力于绿色能源，专业从事太阳能光伏、光热、太阳能家用发电一体机和LED广告媒体等产品的研发、设计、工程安装和售后服务为一体的新能源技术企业。
6，甘肃程浩新能源有限公司成立于2012年，位于丝绸之路经济带的重要节点城市——甘肃省兰州市。公司从事太阳能光伏、风力发电机等各类新能源产品的设计、制造、销售、工程及服务。
7，亿晶光电科技股份有限公司（以下简称“亿晶光电”），是中国第一家在上海证券交易所A股上市的专业生产太阳能电池组件的光伏企业，亿晶光电通过其全资子公司常州亿晶光电科技有限公司开展所有生产经营活动，勤诚达投资（为勤诚达集团全资子公司）现是亿晶光电第一大股东。
8，山东盛唐新能源电力股份有限公司成立于2013年，于2016年8月完成股份制改革，是一家引进德国先进经验的高新技术企业，淄博市光伏行业协会会长单位。公司位于山东省淄博市经济开发区新华大道3009号。
9，湖南万千光伏科技有限公司由多名光伏行业资深光伏专家共同创建，是湖南光伏领域专业的系统集成商和整体解决方案服务商之一。
10，晶澳太阳能成立于2005年，是光伏发电解决方案平台企业，产业链覆盖硅片、电池、组件及光伏电站。晶澳在全球拥有12个生产基地，在海外拥有13个销售公司，产品足迹遍布135个国家和地区，广泛应用于地面光伏电站以及工商业、住宅分布式光伏系统。
1，光伏发电的主要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。
2，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。
3，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。
太阳能光伏发电的发展背景
房顶安装不违法，但是在菜地里可能涉及占用耕地问题。房顶安装注意承重问题，一般不会导致雷击。卖电的话并网不容易，不并网私自卖电违法，并且一旦出事你的责任非常大。
光伏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。主要由太阳电池板（组件）、控制器和逆变器三大部分组成，主要部件由电子元器件构成。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。
早在1839年，法国科学家贝克雷尔（Becqurel）就发现，光照能使半导体材料的不同部位之间产生电位差。这种现象后来被称为“光生伏特效应”，简称“光伏效应”。1954年，美国科学家恰宾和皮尔松在美国贝尔实验室首次制成了实用的单晶硅太阳电池，诞生了将太阳光能转换为电能的实用光伏发电技术。
20世纪70年代后，随着现代工业的发展，全球能源危机和大气污染问题日益突出，传统的燃料能源正在一天天减少，对环境造成的危害日益突出，同时全球约有20亿人得不到正常的能源供应。这个时候，全世界都把目光投向了可再生能源，希望可再生能源能够改变人类的能源结构，维持长远的可持续发展。
太阳能以其独有的优势而成为人们重视的焦点。丰富的太阳辐射能是重要的能源，是取之不尽、用之不竭的、无污染、廉价、人类能够自由利用的能源。太阳能每秒钟到达地面的能量高达800兆瓦时，假如把地球表面0.1%的太阳能转为电能，转变率5%，每年发电量可达5.6×1012千瓦小时，相当于世界上能耗的40倍。正是由于太阳能的这些独特优势，20世纪80年代后，太阳能电池的种类不断增多、应用范围日益广阔、市场规模也逐步扩大。
20世纪90年代后，光伏发电快速发展，到2006年，世界上已经建成了10多座兆瓦级光伏发电系统，6个兆瓦级的联网光伏电站。美国是最早制定光伏发电的发展规划的国家。1997年又提出“百万屋顶”计划。日本1992年启动了新阳光计划，到2003年日本光伏组件生产占世界的50%，世界前10大厂商有4家在日本。而德国新可再生能源法规定了光伏发电上网电价，大大推动了光伏市场和产业发展，使德国成为继日本之后世界光伏发电发展最快的国家。瑞士、法国、意大利、西班牙、芬兰等国，也纷纷制定光伏发展计划，并投巨资进行技术开发和加速工业化进程。
世界光伏组件在1990年——2005年年平均增长率约15%。20世纪90年代后期，发展更加迅速，1999年光伏组件生产达到200兆瓦。商品化电池效率从10%～13%提高到13%～15%，生产规模从1～5兆瓦/年发展到5～25兆瓦/年，并正在向50兆瓦甚至100兆瓦扩大。光伏组件的生产成本降到3美元/瓦以下。
现状与趋势
2011年，全球光伏新增装机容量约为27.5GW，较上年的18.1GW相比，涨幅高达52%，全球累计安装量超过67GW。全球近28GW的总装机量中，有将近20GW的系统安装于欧洲，但增速相对放缓，其中意大利和德国市场占全球装机增长量的55%，分别为7.6GW和7.5GW。2011年以中日印为代表的亚太地区光伏产业市场需求同比增长129%，其装机量分别为2.2GW，1.1GW和350MW。此外，在日趋成熟的北美市场，新增安装量约2.1GW，增幅高达84%。
其中中国是全球光伏发电安装量增长最快的国家，2011年的光伏发电安装量比2010年增长了约5倍，2011年电池产量达到20GW，约占全球的65%。截至2011年底，中国共有电池企业约115家，总产能为36.5GW左右。其中产能1GW以上的企业共14家，占总产能的53%；在100MW和1GW之间的企业共63家，占总产能的43%；剩余的38家产能皆在100MW以内，仅占全国总产能的4%。规模、技术、成本的差异化竞争格局逐渐明晰。国内前十家组件生产商的出货量占到电池总产量的60%。
在今后的十几年中，中国光伏发电的市场将会由独立发电系统转向并网发电系统，包括沙漠电站和城市屋顶发电系统。中国太阳能光伏发电发站潜力巨大，配合积极稳定的政策扶持，到2030年光伏装机容量将达1亿千瓦，年发电量可达1.3亿兆瓦时，相当于少建30多个大型煤电厂。国家未来三年将投资200亿补贴光伏业，中国太阳能光伏发电又迎来了新一轮的快速增长，并吸引了更多的战略投资者融入到这个行业中来。
2015年上半年，全国累计光伏发电量1900万兆瓦时。 [1]
2015年9月7日，江苏省首个供电所光伏发电项目在南京市浦口区正式并网运行，农村居民也用上了“绿色电”。接下来光伏发电项目将在农村变电所推广。 [2]
2015年11月，安徽省来安县全面启动乡村光伏发电项目，11个美好乡村“空壳村”装机容量为60KW以上的光伏电站进入招标程序。据初步估算，并网发电后各村每年能提供72000KWh清洁电能，村级集体经济能增收5万元以上。 [3]
2015年1-6月，全国新增光伏发电装机容量773万千瓦，截至2015年6月底，全国光伏发电装机容量达到3578万千瓦。 [4-5]
自2013年起，光伏发电连续3年新增装机容量超过1000万千瓦；截至2015年底，光伏发电累计装机容量达到约4300万千瓦，超过德国成为全球第一。此外，光伏产业正发力“走出去”。国家能源局数据显示，2015年光伏电池及组件出口量达到2500万千瓦以上，出口额达到144亿美元。
原理
编辑
播报
光伏发电的主要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，能克服金属原子内部的库仑力做功，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，电流便从P型一边流向N型一边，形成电流。
光电效应是物理学中一个重要而神奇的现象。在高于某特定频率的电磁波（该频率称为极限频率threshold frequency）照射下，某些物质内部的电子吸收能量后逸出而形成电流，即光生电。
光伏发电原理图
光伏发电原理图
多晶硅经过铸锭、破锭、切片等程序后，制作成待加工的硅片。在硅片上掺杂和扩散微量的硼、磷等，就形成P－N结。然后采用丝网印刷，将精配好的银浆印在硅片上做成栅线，经过烧结，同时制成背电极，并在有栅线的面涂一层防反射涂层，电池片就至此制成。电池片排列组合成电池组件，就组成了大的电路板。一般在组件四周包铝框，正面覆盖玻璃，反面安装电极。有了电池组件和其他辅助设备，就可以组成发电系统。为了将直流电转化交流电，需要安装电流转换器。发电后可用蓄电池存储，也可输入公共电网。发电系统成本中，电池组件约占50%，电流转换器、安装费、其他辅助部件以及其他费用占另外 50%。
太阳能光伏发电技术的发展趋势
太阳能光伏发电是目前发展最为迅速、并且前景最为看好的可再生能源产业之一。自1990年以来，全球光伏组件年度产量从46兆瓦增加至2010年的23.5GW，20年期间增加了500倍以上，年均复合增长率[1]超过36.5%。截至2010年全球光伏发电累积装机容量达到了40GW，近5年的增长率超过了49%。这一增速使得光伏产业成为到目前为止增长最快的产业之一。展望未来，国际能源署预计到2020年光伏发电在许多地区能够实现电网平价，到2050年能够提供全球发电量的11%。
一、发展现状
2011年9月5日，欧盟联合研究中心能源与交通研究所发布了其年度统计分析报告《光伏现状报告2011》，对全球超过300家相关企业的调查结果进行总结和评估。根据报告，从光伏组件生产情况来看，过去数年经历了重大变化，中国大陆已成为全球主要的太阳能电池和组件制造中心，其后是中国台湾、德国和日本。全球前20位太阳能电池制造商中，有8家中国大陆企业、5家欧美企业、4家台湾企业、3家日本企业，中国大陆有6家企业进入前十位。而从光伏装机情况来看，欧盟凭借其累计装机容量超过29 GW，领先于其他国家和地区。截至2010年底，欧洲光伏装机占到全球光伏装机总量的70%以上。
在价格方面，受光伏市场从供应受限向需求驱动转变，以及光伏组件产能过剩的影响，过去3年内光伏组件价格大幅降低，降幅接近50%。未来光伏系统成本的降低将不仅取决于太阳能电池和组件的技术改进和规模扩大效益，还取决于系统组件成本以及整体安装、规划、运行、许可与融资成本的降低。预计，光伏技术领域的投资将从2010年的350～400亿欧元翻倍增长至2015年的700亿欧元，组件终端价格还将持续下降。
在技术发展方面，结晶硅太阳能电池仍是主流技术，2010年其市场份额约占85%，目前，该技术主要优势是能够在相对较短的时间内提供、组装和开工生产。但由于硅原料的阶段性短缺和为新进企业直接提供交钥匙生产线的出现，使得2005～2009年，薄膜太阳能电池的投资有大幅度的增加，目前该行业已有超过200家企业。此外，聚光光伏（CPV）是一个新兴市场，包括两种技术途径：一种是高聚光倍数，超过300个日照强度；另一种是中低聚光倍数，聚光系数在2～300之间。目前CPV的市场份额还很低，但有越来越多的企业开始关注该领域。2008年CPV产量约为10兆瓦，2010年预计在10～20兆瓦之间，到2011年有望达到100～200兆瓦。此外，受到光伏市场整体增长驱动，染料敏化太阳能电池也已准备进入市场，此种电池主要由纳米多孔半导体薄膜、染料敏化剂、氧化还原电解质、对电极和导电基底等几部分组成，欧、美、日等发达国家已投入大量资金对其进行研发。
二、竞争力
2011年9月6日，欧洲光伏产业协会（EPIA）发布了最新光伏竞争力分析报告《太阳能光伏在能源部门的竞争在竞争的道路上》，全面分析了5个太阳能光伏产业主要市场，包括法国、德国、意大利、西班牙和英国。分析结果表明，一些国家最早于2013年可实现光伏产业竞争力，到2020年可在更广泛的市场实现竞争力。近年来已证明在合适的监管框架下，太阳能光伏发电技术可以成为达到欧盟2020年能源目标的一个主要贡献力量。
报告主要结论包括：在未来10年内，所有国家和各细分市场的光伏发电系统价格将下降36%～51%；考虑到光伏发电效率的提高、规模经济和光伏市场的发展成熟，以及所有电力来源发电成本的增长趋势，2020年前光伏可在欧盟5个最大的电力市场中具有竞争力；鉴于多数欧盟大国从南到北的太阳能辐射水平不同，以及不同的细分市场，欧洲各地不会在同一时间实现光伏技术的竞争力；整个欧洲范围光伏竞争力的实现将需要监管框架的政治承诺，支持技术发展，并消除市场畸变。
三、制约因素
如同其他任何新兴产业一样，光伏产业也存在着若干不容忽视的问题，将会制约其进一步发展。国际社会对光伏产业发展的制约因素也有着不同声音：
被遗忘的储能巨头，比亚迪百战归来
行业主要上市公司：隆基股份(601012);晶澳科技(002459);晶科能源(688223);通威股份(600438);天合光能(688599)等
本文核心数据：光伏发电板块上市公司研发费用;光伏发电相关论文发表数量
全文统计口径说明：1)论文发表数量统计以“solar pv”、“solar
photovoltaic”为关键词，选择“中国”、“论文”筛选。2)统计时间截至2022年8月29日。3)若有特殊统计口径会在图表下方备注。
光伏发电行业技术概况
1、技术原理及类型
(1)光伏发电行业技术原理
光伏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，其发电原理如下。
(2)光伏发电种类
光伏发电一般分为两类：集中式发电和分布式发电，集中式发电主要为大型地面光伏系统;分布式发电主要应用于商业/工业、建筑屋顶。
2、技术全景图：主要为光伏电池技术路线
光伏发电行业的产业链中游为电池片、电池组件和系统集成，其中各类光伏电池技术为重点技术路线。根据半导体材料的不同，光伏电池技术主要包括晶硅电池、薄膜电池以及叠层和新结构电池(第三代电池)。
晶硅电池是研究最早、最先进入应用的第一代太阳能电池技术，按照材料的形态可分为单晶硅电池和多晶硅电池，其中单晶硅电池根据基体硅片掺杂不同又分为P型电池和N型电池。目前应用最为广泛的单晶PERC电池即为P型单晶硅电池，而TOPCon、HJT、IBC等新型太阳能电池技术主要是指N型单晶硅电池。
薄膜光伏电池分为硅基薄膜电池和化合物薄膜电池，以铜铟稼硒(CIGS)、锑化镉(CdTe)和砷化镓(GaAs)等的化合物薄膜电池为代表。
叠层、新结构电池包括有机太阳能电池、铜锌锡硫化物电池、钙钛矿太阳能电池、染料敏化太阳能电池、量子点太阳能电池等。
光伏发电行业技术发展历程：电池技术路线演变拉动
光伏发电行业技术发展主要是由光伏电池技术路线演变拉动的，从以硅系电池为代表的第一代光伏电池、到以铜铟稼硒(CIGS)、锑化镉(CdTe)和砷化镓(GaAs)等材料的薄膜电池为代表的第二代光伏电池，如今光伏电池技术已发展至第三代，第三代光伏电池技术主要包括有机太阳能电池、铜锌锡硫化物电池、钙钛矿太阳能电池、染料敏化太阳能电池、量子点太阳能电池等，具有薄膜化、转换效率高、原料丰富且无毒的优势。
光伏发电行业技术政策背景：政策加持技术水平提升
近年来，我国出台一系列光伏发电技术及研发的相关政策，通过政策指导，行业加快光伏发电技术的推广和革新，促进光伏发电产业的快速发展。
光伏发电行业技术发展现状
1、光伏发电行业技术科研投入现状
(1)国家重点研发计划项目
据已公开的国家重点研发计划项目，2018-2021年我国光伏发电技术相关国家重点研发计划项目共计15项。
注：2019年未公布光伏发电技术相关国家重点研发计划项目。
(2)A股上市企业研发费用
光伏发电行业经过多年发展，产品相对成熟，但行业整体研发投入水平较高。从A股市场来看，2017-2021年，我国光伏板块上市公司研发总费用逐年增长，2022年第一季度，光伏板块上市公司研发总费用约281.13亿元。
2、光伏发电技术科研创新成果
(1)论文发表数量
从光伏发电相关论文发表数量来看，2010年至今我国光伏发电相关论文发表数量呈现逐年递增的趋势，可见光伏发电科研热度持续走高。截至2022年8月，我国已有18289篇光伏发电相关论文发表。
注：统计时间截至2022年8月。
(2)技术创新热点
通过创新词云可以了解光伏发电行业内最热门的技术主题词，分析该技术领域内最新重点研发的主题。通过智慧芽提取该技术领域中近约5000条专利中最常见的关键词，其中，光伏组件、太阳能、光伏板、太阳能板、光伏发电、太阳能电池板、逆变器等关键词涉及的专利数量较多，说明光伏发电行业研发和创新重点集中于光伏组件和光伏板等领域。
(3)专利聚焦领域
从光伏发电专利聚焦的领域看，目前光伏发电专利聚焦领域较明显，其主要聚焦于太阳能、光伏板、太阳能电池、光伏组件等。
主要光伏电池技术对比分析
从技术水平来看，硅、砷化镓、磷化铟、碲化镉和铜铟硒多元化合物(铜铟镓硒是其典型代表)是可选光伏材料中综合性能的最佳集合。而它们各方面性能的优劣，直接导致了目前光伏电池技术百花齐放的现状。
注：平均转换效率均只记正面效率。
光伏发电行业技术发展痛点及突破
1、光伏发电行业技术发展痛点
(1)硅基光伏电池：P型电池转换效率低
由于电池片的光电转换效率直接影响整个光伏系统的效益，因此光伏电池的光电转换效率十分重要，光电转换效率的提升主要依靠技术更新换代。现阶段，晶硅光伏电池面临着转换效率较低的问题，尤其是P型电池。
据德国哈梅林太阳能研究所(ISFH)，PERC电池的理论极限效率为24.5%，PERC产线的量产效率已经达到23%，逐步逼近理论极限效率。
(2)薄膜电池量产转换效率低
薄膜光伏电池具有衰减低、重量轻、材料消耗少、制备能耗低、适合与建筑结合(BIPV)等特点，但薄膜电池面临着量产转换效率低的问题，性价比较低。
2、光伏发电行业技术发展突破
(1)N型电池技术突破P型电池极限转换效率
相较于P型电池，N型电池技术少子寿命高、无光致衰减、弱光效应好且温度系数小，转换效率更高。面临P型电池逐步逼近理论效率极限，N型电池技术能够突破P型电池的理论效率极限并达到更高转换效率。据中国光伏行业协会(CPIA)，2022-2023年N型电池技术的平均转换效率就可以达到PERC电池的理论极限效率(24.5%)。
(2)钙钛矿电池可实现高转换效率
钙钛矿电池是利用钙钛矿型的有机金属卤化物半导体作为吸光材料的第三代太阳能电池，钙钛矿材料的吸光能力强于晶硅材料，因此钙钛矿电池能够实现高转换效率。除了拥有高转换效率，钙钛矿电池还具备价格低、投资小、制备简单等优势。
光伏发电行业技术发展方向及趋势：降本增效
2022年8月，工信部五部门联合印发的《加快电力装备绿色低碳创新发展行动计划》，提出通过5-8年时间，在太阳能装备方面重点发展高效低成本光伏电池技术，包括推动TOPCon、HJT、IBC等晶体硅太阳能电池技术和钙钛矿、叠层电池组件技术产业化，开展新型高效低成本光伏电池技术研究和应用等。
可见，未来光伏发电技术将向着降本增效方向发展，一方面由于现有光伏电池逐渐逼近最高理论转换效率，因此更高转换效率的电池将成为光伏电池技术发展方向;另一方面，光伏组件转换效率的提升以及制造成本的降低，是降低光伏电站建设成本，并最终降低光伏发电成本的关键因素。
「前瞻碳中和战略研究院」聚焦碳中和领域的政策、技术、产品等开展研究，瞄准国际科技前沿，服务国家重大战略需求，围绕“碳中和”开展有组织、有规划科研攻关，促进碳中和技术成果转化和推广应用，为企业创新找到技术突破口，为各级政府提供碳达峰、碳中和的战略路径管理咨询和技术咨询。院长徐文强博士毕业于美国加州大学伯克利分校，二十余年来一直深耕于低碳清洁能源和绿色材料领域的基础研究、产品开发和产业化，拥有55项专利、33篇论文，并已将30多种产品推向市场，创造商业价值50+亿元，专注于氢能、太阳能、储能等清洁能源研究。
以上数据参考前瞻产业研究院《光伏发电行业技术趋势前瞻及投资价值战略咨询报告》。
行业主要上市公司：隆基股份(601012);晶澳科技(002459);晶科能源(688223);通威股份(600438);天合光能(688599)等
本文核心数据：光伏发电板块上市公司研发费用;光伏发电相关论文发表数量
全文统计口径说明：1)论文发表数量统计以“solar pv”、“solar
photovoltaic”为关键词，选择“中国”、“论文”筛选。2)统计时间截至2022年8月29日。3)若有特殊统计口径会在图表下方备注。
光伏发电行业技术概况
1、技术原理及类型
(1)光伏发电行业技术原理
光伏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，其发电原理如下。
(2)光伏发电种类
光伏发电一般分为两类：集中式发电和分布式发电，集中式发电主要为大型地面光伏系统;分布式发电主要应用于商业/工业、建筑屋顶。
2、技术全景图：主要为光伏电池技术路线
光伏发电行业的产业链中游为电池片、电池组件和系统集成，其中各类光伏电池技术为重点技术路线。根据半导体材料的不同，光伏电池技术主要包括晶硅电池、薄膜电池以及叠层和新结构电池(第三代电池)。
晶硅电池是研究最早、最先进入应用的第一代太阳能电池技术，按照材料的形态可分为单晶硅电池和多晶硅电池，其中单晶硅电池根据基体硅片掺杂不同又分为P型电池和N型电池。目前应用最为广泛的单晶PERC电池即为P型单晶硅电池，而TOPCon、HJT、IBC等新型太阳能电池技术主要是指N型单晶硅电池。
薄膜光伏电池分为硅基薄膜电池和化合物薄膜电池，以铜铟稼硒(CIGS)、锑化镉(CdTe)和砷化镓(GaAs)等的化合物薄膜电池为代表。
叠层、新结构电池包括有机太阳能电池、铜锌锡硫化物电池、钙钛矿太阳能电池、染料敏化太阳能电池、量子点太阳能电池等。
光伏发电行业技术发展历程：电池技术路线演变拉动
光伏发电行业技术发展主要是由光伏电池技术路线演变拉动的，从以硅系电池为代表的第一代光伏电池、到以铜铟稼硒(CIGS)、锑化镉(CdTe)和砷化镓(GaAs)等材料的薄膜电池为代表的第二代光伏电池，如今光伏电池技术已发展至第三代，第三代光伏电池技术主要包括有机太阳能电池、铜锌锡硫化物电池、钙钛矿太阳能电池、染料敏化太阳能电池、量子点太阳能电池等，具有薄膜化、转换效率高、原料丰富且无毒的优势。
光伏发电行业技术政策背景：政策加持技术水平提升
近年来，我国出台一系列光伏发电技术及研发的相关政策，通过政策指导，行业加快光伏发电技术的推广和革新，促进光伏发电产业的快速发展。
光伏发电行业技术发展现状
1、光伏发电行业技术科研投入现状
(1)国家重点研发计划项目
据已公开的国家重点研发计划项目，2018-2021年我国光伏发电技术相关国家重点研发计划项目共计15项。
注：2019年未公布光伏发电技术相关国家重点研发计划项目。
(2)A股上市企业研发费用
光伏发电行业经过多年发展，产品相对成熟，但行业整体研发投入水平较高。从A股市场来看，2017-2021年，我国光伏板块上市公司研发总费用逐年增长，2022年第一季度，光伏板块上市公司研发总费用约281.13亿元。
2、光伏发电技术科研创新成果
(1)论文发表数量
从光伏发电相关论文发表数量来看，2010年至今我国光伏发电相关论文发表数量呈现逐年递增的趋势，可见光伏发电科研热度持续走高。截至2022年8月，我国已有18289篇光伏发电相关论文发表。
注：统计时间截至2022年8月。
(2)技术创新热点
通过创新词云可以了解光伏发电行业内最热门的技术主题词，分析该技术领域内最新重点研发的主题。通过智慧芽提取该技术领域中近约5000条专利中最常见的关键词，其中，光伏组件、太阳能、光伏板、太阳能板、光伏发电、太阳能电池板、逆变器等关键词涉及的专利数量较多，说明光伏发电行业研发和创新重点集中于光伏组件和光伏板等领域。
(3)专利聚焦领域
从光伏发电专利聚焦的领域看，目前光伏发电专利聚焦领域较明显，其主要聚焦于太阳能、光伏板、太阳能电池、光伏组件等。
主要光伏电池技术对比分析
从技术水平来看，硅、砷化镓、磷化铟、碲化镉和铜铟硒多元化合物(铜铟镓硒是其典型代表)是可选光伏材料中综合性能的最佳集合。而它们各方面性能的优劣，直接导致了目前光伏电池技术百花齐放的现状。
注：平均转换效率均只记正面效率。
光伏发电行业技术发展痛点及突破
1、光伏发电行业技术发展痛点
(1)硅基光伏电池：P型电池转换效率低
由于电池片的光电转换效率直接影响整个光伏系统的效益，因此光伏电池的光电转换效率十分重要，光电转换效率的提升主要依靠技术更新换代。现阶段，晶硅光伏电池面临着转换效率较低的问题，尤其是P型电池。
据德国哈梅林太阳能研究所(ISFH)，PERC电池的理论极限效率为24.5%，PERC产线的量产效率已经达到23%，逐步逼近理论极限效率。
(2)薄膜电池量产转换效率低
薄膜光伏电池具有衰减低、重量轻、材料消耗少、制备能耗低、适合与建筑结合(BIPV)等特点，但薄膜电池面临着量产转换效率低的问题，性价比较低。
2、光伏发电行业技术发展突破
(1)N型电池技术突破P型电池极限转换效率
相较于P型电池，N型电池技术少子寿命高、无光致衰减、弱光效应好且温度系数小，转换效率更高。面临P型电池逐步逼近理论效率极限，N型电池技术能够突破P型电池的理论效率极限并达到更高转换效率。据中国光伏行业协会(CPIA)，2022-2023年N型电池技术的平均转换效率就可以达到PERC电池的理论极限效率(24.5%)。
(2)钙钛矿电池可实现高转换效率
钙钛矿电池是利用钙钛矿型的有机金属卤化物半导体作为吸光材料的第三代太阳能电池，钙钛矿材料的吸光能力强于晶硅材料，因此钙钛矿电池能够实现高转换效率。除了拥有高转换效率，钙钛矿电池还具备价格低、投资小、制备简单等优势。
光伏发电行业技术发展方向及趋势：降本增效
2022年8月，工信部五部门联合印发的《加快电力装备绿色低碳创新发展行动计划》，提出通过5-8年时间，在太阳能装备方面重点发展高效低成本光伏电池技术，包括推动TOPCon、HJT、IBC等晶体硅太阳能电池技术和钙钛矿、叠层电池组件技术产业化，开展新型高效低成本光伏电池技术研究和应用等。
可见，未来光伏发电技术将向着降本增效方向发展，一方面由于现有光伏电池逐渐逼近最高理论转换效率，因此更高转换效率的电池将成为光伏电池技术发展方向;另一方面，光伏组件转换效率的提升以及制造成本的降低，是降低光伏电站建设成本，并最终降低光伏发电成本的关键因素。
「前瞻碳中和战略研究院」聚焦碳中和领域的政策、技术、产品等开展研究，瞄准国际科技前沿，服务国家重大战略需求，围绕“碳中和”开展有组织、有规划科研攻关，促进碳中和技术成果转化和推广应用，为企业创新找到技术突破口，为各级政府提供碳达峰、碳中和的战略路径管理咨询和技术咨询。院长徐文强博士毕业于美国加州大学伯克利分校，二十余年来一直深耕于低碳清洁能源和绿色材料领域的基础研究、产品开发和产业化，拥有55项专利、33篇论文，并已将30多种产品推向市场，创造商业价值50+亿元，专注于氢能、太阳能、储能等清洁能源研究。
以上数据参考前瞻产业研究院《光伏发电行业技术趋势前瞻及投资价值战略咨询报告》
文|储能100人 郑宗斌
2020年这个夏天，比亚迪回来了。
在8月底举行的储能国际峰会暨展览会上，比亚迪储能业务总经理尹韶文做了一场激情澎湃的演讲，演讲的核心内容是比亚迪将携全新的产品积极参与国内市场开发，同时将储能业务平台与国内外的合作伙伴进行开放和共享。
比亚迪储能业务总经理尹韶文
这表明，在国内储能业务经历数年沉寂后，比亚迪再次将国内市场放在了与国际市场同等重要的位置。这位昔日的储能产业拓荒者，正打算以全新的面貌和姿态出现在公众面前。
与此同时，在比亚迪内部，一场围绕体制机制的改革正在轰轰烈烈地进行。比亚迪计划分拆电池业务单独上市，和动力电池密切相关的储能业务亦被整合，将原本属于第十四事业部的储能板块划转至电池事业群。整合之后，动力电池和储能板块之间有望产生更强的协同效应。
众所周知，在过去十二年里，主打铁锂电池的比亚迪不仅在电动 汽车 领域成功登顶，也是国内首先将铁锂应用于储能，并在海外进行大规模推广的企业。截至2019年年底，比亚迪全球锂电储能装机量超过 750MWh ，如此规模，在国内无出其右者。
但与辉煌的国外战绩相比，近几年来，比亚迪在国内的储能业务确实没有什么存在感，众多的储能项目招投标中也鲜见比亚迪的身影。此番归来，再度引发了业界诸多猜测。
如今，中国储能产业正处于剧变前夜，“十四五”时期储能即将进入大规模应用的新阶段。作为国内储能产业的奠基人，在遭遇国内储能市场的冰与火之后，比亚迪该如何重新定位自己？在接下来的商业化征途中，比亚迪能否如愿将储能板块打造成继动力电池、新能源 汽车 之后的又一增长极？
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在深圳坪山厂区内，有两栋其貌不扬的别墅，被比亚迪人称为“未来村”。2009年比亚迪在这里打造了一个由 风电 、 光伏 、 电池储能 组成的能源试验田。
之所以叫“未来村”，是因为它超前的能源生产和消费理念。这两栋别墅的24小时用电需求，是经储能电站进行能量储存和转化，全部来自绿色能源，从而实现零碳排放。
“未来村”里，最值得关注的是 1MW/4MWh 的储能电站，这是国内首套兆瓦级锂电储能电站，它开启了铁锂电池在储能领域的大规模应用的尝试。
比亚迪“未来村”里的两栋零碳别墅
把铁锂电池应用到储能，比亚迪是国内第一个吃螃蟹的人。从2010年到2013年，比亚迪完成了所有储能核心技术的开发和积累，并且通过一系列示范工程验证了锂电储能在技术上的可行性。
在国内储能产业的莽荒时代，比亚迪作为行业的急先锋在国内创造了多个第一。2010年，比亚迪参与的南网宝清电站是国内首个电网侧项目，签约仪式上邀请了股神巴菲特前来助阵；2011年，国网张北风光储战役打响，在这个总投资100亿的项目中，比亚迪揽获储能最大标包 6MW/36MWh 。
这也是比亚迪在国内为数不多的高光时刻，在此后的多年时间里，比亚迪将主要精力放在了海外市场，其国内储能业务长期陷入停滞状态。
有业内人士分析，这其实是一个被动的选择，与繁花似锦的海外市场相比，国内的储能一直没有清晰的商业模式。尤其是2017年底五部委联合发布的首个储能行业指导意见以来，储能赛道日益拥挤，在下游应用空间受限的情况下，无休止的低价竞争让所有企业都疲于应对。
次年8月的储能西部论坛上，比亚迪干脆放出了一条震惊储能圈的消息:不再参加国内招标项目，专注做储能设备供应商。
比亚迪时任储能负责人张子峰直言，在国内去独立竞标项目，比亚迪需要和政府、各省电网公司，上上下下去打交道，会在产品和技术以外的东西上牵扯太多的精力。
与其在国内和苦哈哈的同行们血拼，不如集中资源去搞利润更高的国际市场。早在2011年便接了美国雪佛龙4MWh的储能业务，向海外出口了第一个集装箱，由此打开了国际市场的大门。
近年来美国、英国的储能调频市场相继爆发，比亚迪在海外市场进入收割季。仅2015年这一年，比亚迪总共向美国储能市场出口了100个集装箱，共132MW的储能电池产品。价格也十分诱人，比亚迪出口到美国市场的磷酸铁锂电池价格相当于4.7元/Wh（2015年美元兑人民币平均汇率为6.23），这个价格几乎是当时国内价格的2倍（国内2.5元/Wh）。
从全球累计装机来看，比亚迪是名副其实的巨头。截至2019年年底，比亚迪全球累计出货量已经达到750MWh，和LG、三星、特斯拉、KOKAM处在同一阵营。产品从小的家庭储能系统，到中间级别的工商业储能产品，再到大的公用级别的集装箱系统，全方位地覆盖了目前的市场需求。
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现阶段的储能产业，像极了几年前的光伏产业，国外市场先行起步，而后逐渐转向国内。
2020年被业界誉为拐点之年，经历数次跌宕和风吹雨打的中国储能产业，再次有了复苏的迹象。
这背后，是新能源与储能的发展已成为世界潮流，国家层面关于储能的政策接二连三地发布，尤其近期两部委出台的“两个一体化”征求意见稿，将储能提到了一个更加显著的位置。
有业内人士认为，在当前的政策导向下，电源侧风光储一体化的趋势日益明显，下一步电网可能会加强电能质量和新能源接入考核，储能将会成为新能源侧的标配。
今年7月16日，青海省委常委、常务副省长李杰翔在西宁与比亚迪集团公司副总裁何龙进行了座谈，就投资发展储能发电项目进行对接交流。比亚迪表达了在青海进行储能方面的投资意愿。
半个月后，一则 比亚迪 与风电巨头 金风 科技 战略合作的新闻刷遍了朋友圈，双方将在电源侧尤其是“可再生能源+储能”方面共同打造解决方案和产品服务。
“窥一斑而知全貌”，最终的答案在SNEC展会上揭晓。比亚迪在展会推出了面向全球的 “伙伴计划” ，向国内外企业抛出橄榄枝，拟与 EMS 、 PCS 、 高校 、 设计院 、 电网 等上下游企业一起合作，共同打造储能生态平台。
今年8月比亚迪在SNEC展会上公布了面向未来的“伙伴计划”
文字里表达的意思不言自明，曾经号称不参与国内竞标退出中国市场的比亚迪，正积极重返国内市场。
一直以来，比亚迪在储能领域都是以 全产业链的“系统集成商” 的面目示人，从电芯到PCS、BMS等核心部件均为自主研发生产，除了向电网等个别客户提供电池外，比亚迪并不对外销售其电芯和模组，只提供集成化的储能系统。
“伙伴计划”的推出是否预示着比亚迪战略的调整？对此，比亚迪内部人士则表示，比亚迪的储能战略不同的阶段会有不同的安排。“早期的市场环境不成熟，没有产业链配套，亦没有相关标准。为保证产品的及时交付和安全运行，早期由自身来做全产业链的系统集成是更负责任的做法。”
现在，比亚迪不仅提供储能集成系统，也在酝酿一盘更大的棋，将其积累数年的储能技术和业务变得 “共享” 和 “开放” 。
2019年以来，比亚迪先后成立5家以“弗迪”命名的全新独立子品牌，标志着其进一步加快新能源 汽车 核心零部件的对外销售。储能亦不例外，将原属于比亚迪第十四事业部的储能板块，被正式划转至比亚迪集团第二事业部，被外界看作是比亚迪加强内部统筹的信号。
从垂直一体化到对外开放，这昭示着比亚迪的大转身。在业内人士看来，比亚迪的储能业务在集团层面将会被重新梳理， “比亚迪”品牌 将来可能会专注于 新能源 汽车 制造 和 储能系统集成 ， “弗迪”品牌 将对外销售 动力及储能电池 。
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随着储能行业门槛提高，产品定位和细分市场分析变得更加重要。因为整个储能产品开发过程是一次非常高昂的投资，后期做出的产品如果对不上市场需求，前期投资很可能面临血本无归的情况。
当产业真正发生变革时，产业的领导者，一定是技术的整合者。在国内储能市场需求日渐增长的背景下，比亚迪发起了新一轮的产品攻势。
2020年8月8日，比亚迪首次将的电网级储能产品 BYD Cube 公布于众，BYD Cube从立项到下线历时一年，经过数次的研发打磨，对整机和重要的部件进行了288项产品验证。产品形态一改过去的集装箱式，更加模块化和标准化；温控系统首次采用液冷系统代替风冷；单侧开门无过道设计，体积能量比大幅提升......
许多业内人士称其为一款革命性的产品。认为比亚迪把造动力电池的创新，应用在了储能系统上，把在车规级电池上为了空间死磕的精神，投射在了集装箱体积的储能产品上，这是高维打低维的思路，将引领储能产品向更高技术含量的方向发展。
比亚迪储能新产品BYD Cube T28
比亚迪内部人士介绍，在BYD Cube 产品推出后，目前在手订单超过 800MWh ，仅此一款产品的订单量超过了过去12年装机量的总和。
这可能只是小试牛刀，比亚迪的杀手锏还在后面。刀片电池除了应用于 汽车 ，不久之后也将用于储能。除了无可比拟的安全性，数据显示，“刀片电池”的重量比能量密度可达到 180Wh/kg ，在同等体积下能量密度比传统铁电池提升约 50% ，空间利用率可达 60% 以上。
按照计划，2021年，比亚迪将在后续的BYD Cube系列产品搭载刀片电池，等效 40尺集装箱 面积的电池容量可以超过 6MWh 。这意味着储能电站的占地面积是缩小到不到现有的一半，所有项目的土地、施工、线缆费用都会跟着显著下降，从而推动整个项目成本全周期的下降。
今年3月比亚迪发布的明星产品“刀片电池”
除了技术层面的创新，规模化是最可靠的降成本方式。比亚迪计划在今年年底建成8条刀片电池产线，实现 20GWh 以上的年产能目标，另外正在广东汕尾陆河工业园筹建年产 10GWh 自动化储能装配产线，建成后电池储能产能将增加10倍， 每个小时将下线一套产品 。
刀片电池的问世无疑让比亚迪的扩张更有底气，也会给比亚迪的储能业务带来巨大转机。根据中信证券的测算，若比亚迪电池包平均成本为 0.85元/Wh ，替换成刀片电池后，成本还有望进一步下降，至 0.6元/Wh 。
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比亚迪从电池起家，因电动 汽车 而闻名中外。实际上，比亚迪的雄心从来不止于此。
作为比亚迪的掌门人，王传福曾一次次在不同场合谈及他在新能源上的三大梦想。他想打造的是一个围绕 太阳能 、 储能 、 电动 汽车 的新能源帝国，多年来比亚迪一直致力于将这三大板块的串联整合。
新能源 汽车 只是比亚迪新能源战略的一环
这是一个围绕能源获取、储存、使用的全产业链，比亚迪曾于2003年-2008年间先后以高成本方式进入这三个陌生的行业，孤注一掷地构建新能源闭环。放眼望去，如今与比亚迪同处一个战场的，只有特斯拉。
之所以进军电池储能产业，王传福看得很通透：
站在21世纪初那个时间点上，王传福的新能源产业梦，更像是一个乌托邦式的存在。在当时光伏度电成本超过 2元 、电化学储能度电次成本超过 3元 的情况下，仅一套新能源电力设备造价，相当于一个普通中国家庭至少上百年的用电费用。
十年通大漠，万里出长平。谁也没想到，伴随着光伏与动力电池成本的大幅下降，能源革命与交通革命走向深度融合，比亚迪当初的预料正逐渐成为现实。
在王传福的构想中，“光伏+电动车+储能”三个产业最终将构成一盘棋局。目前虽然储能业务在公司整个营收中贡献很少，但始终是比亚迪战略中的关键一环，这也是比亚迪为何在数年前，会在一个尚不清晰的产业砸下重注的原因所在。
一个伟大的企业，一定是为 社会 解决问题而生。很多事情，都不是刻意去追求一个商业上的结果，但很多年后回首，枝繁叶茂，涓涓细流终将汇成大江奔流。
“全球最有竞争力的光伏组件企业出现在中国，最有竞争力的逆变器公司出现在中国，我们相信未来最有竞争力的储能公司一定也在中国。”尹韶文在8月初的储能大会上信誓旦旦地表示。言下之意，未来储能的主流玩家会少得了比亚迪吗？
