瞻觀前沿
2月5日,江蘇科技大學(xué)、隆基綠能科技股份有限公司、澳大利亞科廷大學(xué)三方合作,在國際上首次制造出高柔韌性、高功率重量比的晶硅異質(zhì)結(jié)太陽能電池。相關(guān)研究成果已于 1 月 31 日以Flexible Silicon Solar Cells with High Power-to-Weight Ratios為題發(fā)表在國際頂級期刊《Nature》上,DOI: 10.1038 / s41586-023-06948-y
太陽能電池主要分為晶硅電池、薄膜電池。晶硅太陽能電池以硅為主要材料,是目前最為成熟、應(yīng)用最廣的光伏發(fā)電技術(shù),全球晶硅電池市占率達90%以上。
據(jù)研究結(jié)果顯示,這款晶圓最薄達50微米,并開發(fā)出表界面鈍化、摻雜接觸生長等新技術(shù)新工藝,使57~125微米厚的電池的轉(zhuǎn)換效率達到了破紀(jì)錄的26.06%~26.81%。
研究人員表示,他們研發(fā)的晶硅電池比A4紙還薄,可以彎曲成一個卷,而且比薄膜電池更薄,比傳統(tǒng)晶硅電池更高效。
目前,新型薄膜型晶硅電池已在隆基綠能實現(xiàn)規(guī)?;圃旌蜕虡I(yè)化應(yīng)用。研究人員還在制造更輕柔、更高效的晶硅電池,或許有一天,晶硅電池可以像膠卷一樣便攜。
圖源:新型薄膜型晶硅電池
技術(shù)價值觀察
整體來看,光伏發(fā)電行業(yè)共有上中下三端的產(chǎn)業(yè),國內(nèi)企業(yè)在上中游產(chǎn)業(yè)在全球占據(jù)了龍頭位置,特別是在多晶硅、電池片以及光伏組件領(lǐng)域,更是做到了霸連全球TOP1的位置。上游為多晶硅類的原材料,一般為單晶硅棒、多晶硅錠、單多晶硅片組成。中游由單多晶電池、晶硅組件和薄膜光伏組件構(gòu)成。下游逆變器是由逆變器、電站EPC系統(tǒng)和運營組成。
新型薄膜型晶硅電池已在隆基綠能實現(xiàn)規(guī)?;圃旌蜕虡I(yè)化應(yīng)用,這將給市場帶來高柔韌性、高功率重量比的體驗,位于產(chǎn)業(yè)鏈中游環(huán)節(jié)。
宏觀市場環(huán)境
電池技術(shù)路線演變拉動
光伏發(fā)電行業(yè)技術(shù)發(fā)展主要是由光伏電池技術(shù)路線演變拉動的,從以硅系電池為代表的第一代光伏電池、到以銅銦稼硒(CIGS)、銻化鎘(CdTe)和砷化鎵(GaAs)等材料的薄膜電池為代表的第二代光伏電池,如今光伏電池技術(shù)已發(fā)展至第三代,第三代光伏電池技術(shù)主要包括有機太陽能電池、銅鋅錫硫化物電池、鈣鈦礦太陽能電池、染料敏化太陽能電池、量子點太陽能電池等,具有薄膜化、轉(zhuǎn)換效率高、原料豐富且無毒的優(yōu)勢。
專利聚焦領(lǐng)域
從光伏發(fā)電專利聚焦的領(lǐng)域看,目前光伏發(fā)電專利聚焦領(lǐng)域較明顯,其主要聚焦于太陽能、光伏板、太陽能電池、光伏組件等。
光伏發(fā)電行業(yè)技術(shù)發(fā)展方向及趨勢
2022年8月,工信部五部門聯(lián)合印發(fā)的《加快電力裝備綠色低碳創(chuàng)新發(fā)展行動計劃》,提出通過5-8年時間,在太陽能裝備方面重點發(fā)展高效低成本光伏電池技術(shù),包括推動TOPCon、HJT、IBC等晶體硅太陽能電池技術(shù)和鈣鈦礦、疊層電池組件技術(shù)產(chǎn)業(yè)化,開展新型高效低成本光伏電池技術(shù)研究和應(yīng)用等。
可見,未來光伏發(fā)電技術(shù)將向著降本增效方向發(fā)展,一方面由于現(xiàn)有光伏電池逐漸逼近最高理論轉(zhuǎn)換效率,因此更高轉(zhuǎn)換效率的電池將成為光伏電池技術(shù)發(fā)展方向;另一方面,光伏組件轉(zhuǎn)換效率的提升以及制造成本的降低,是降低光伏電站建設(shè)成本,并最終降低光伏發(fā)電成本的關(guān)鍵因素。
中國光伏發(fā)電技術(shù)賽道熱力圖
根據(jù)產(chǎn)業(yè)熱力圖顯示,目前可光伏發(fā)電關(guān)鍵技術(shù)強相關(guān)的城市集群主要集中在粵港澳大灣區(qū),長三角地區(qū)和華東地區(qū),尤其是廣東成為重點發(fā)展區(qū)域。這些城市群已投入大量政策、資金、環(huán)境和人才資源用于可穿戴設(shè)備,成為潛在的光伏發(fā)電技術(shù)發(fā)展中心。根據(jù)熱力圖的分布,廣東省深圳市福田區(qū)有極大的可能性成為光伏發(fā)電技術(shù)的先導(dǎo)區(qū)域。重點關(guān)注海南省海口市、廣州市天河區(qū)、西安市雁塔區(qū)以及長沙市芙蓉區(qū)等地的相關(guān)企業(yè),以及這些地方對光伏發(fā)電產(chǎn)業(yè)發(fā)展的投資環(huán)境和潛力市場。
經(jīng)濟學(xué)人APP資訊組
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