一文带你了解整个光伏产业
发布时间：
2023-12-11
去年开始大家听得最多两个词应该就是“元宇宙”和“碳中和”，与元宇宙不同，碳中和是中央强推，瞬间就成了核心国策，各行各业的企业整齐划一纷纷挤进了碳中和的赛道之中，绿电无疑成为了市场关注的焦点。
去年开始大家听得最多两个词应该就是“元宇宙”和“碳中和”，与元宇宙不同，碳中和是中央强推，瞬间就成了核心国策，各行各业的企业整齐划一纷纷挤进了碳中和的赛道之中，绿电无疑成为了市场关注的焦点。
所谓的绿电包括光伏、风能、生物智能等可再生能源，相较于传统的火力发电，它的优势在于低能耗、环保以及可持续性。由于传统的化石燃料储能有限，能源并不是取之不尽用之不竭，同时化石燃料会释放大量的二氧化碳，引起全球气候变暖，因此长期发展是需要寻找可持续性的清洁能源进行替代。
这是在我国要实现双碳目标和长期可持续发展趋势下的必然结果，也是光伏、风能、地热能等绿色电力的优势所在。
尽管太阳能拥有取之不尽且无污染的一个优点，但它容易受到天气等因素的影响，导致发电不稳定，想要光伏发电替代传统的火力发电还有相当长的一段路要走，这也是光伏等清洁能源都离不开储能的主要原因。
什么是光伏呢?
首次发现光生伏特效应, Baidu Images
光伏是指通过太阳能发电，当太阳光照射在光伏电池组件上，将光能转化为电能。光伏一词源自于光生伏特效应，最早由埃德蒙贝克雷尔于1839年发现。
中游：光伏电池
从产业链上来看，光伏产业的上游是多晶硅材料，太阳能多晶硅材料主要是由硅矿产生冶金工业硅，通过提纯后形成多晶硅材料。多晶硅材料经过拉棒制成单晶硅棒，或铸锭制成多晶硅锭，再进行切片制成硅片。
中游的光伏电池，指利用太阳能发电的半导体薄片，当满足一定的光照条件下，电池片会输出电压，在回路的时候产生电流。电池片是光伏组件的核心，因为光伏组件的发电系统是由光伏电池片串联而成的，电池片的光电转换率是直接决定了组件的整体发电功率。
目前，光伏电池主要分为晶硅电池与薄膜电池，先来看晶硅电池。
晶硅电池作为最早出现的光伏电池，被称为第一代半导体电池，它的发电原理主要就是利用半导体的光电效应形成空穴电子对，在内电场作用下形成电流。
晶硅电池主要分为P型电池和N型电池两种，P型电池是现阶段主流的光伏电池，其优势就在于产能高、技术相对成熟、生产成本较低，但它的不足在于光伏转换效率已经发展到瓶颈阶段，未来发展空间有限。
光伏产业链, 海优新材招股说明书
而N型电池目前发展迅速，拥有更高光电转换效率的优势，未来将在光伏电池市场中占据较大的份额。N型电池涵盖TOPCon电池、HJT电池、以及IBC电池。其中，TOPCon电池它的光电转化率高于P型电池和HJT电池的，更关键的是它可以通过P型电池的生产线进行升级，目前还未形成大规模量产，未来有望成为主流电池，占据市场较大份额。
HJT电池的光电转换率同样是高于P型电池的，且它的加工工序较少，但受限于生产成本较高。而IBC电池是提到的光伏电池中光电转换率最高的，由于生产工艺较为复杂，其加工成本同样较高，相较于其他的光伏电池技术路线来说难度更大。
薄膜电池是第二代太阳能电池，它在玻璃、柔性聚合物等基板上沉积一层厚度不大于 20 微米的薄膜，并在这层薄膜中制作 PN 结等形成的太阳电池。薄膜太阳电池主要包括硅基薄膜、铜铟镓硒(CIGS)、碲化镉(CdTe)、砷化镓(GaAs)、钙钛矿电池及有机薄膜电池等(本文对薄膜电池不做过多赘述)。
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