光伏发电省级期刊

近年来，钙钛矿材料正迅速成为太阳能领域的一种热门候选材料。不过它的主要缺点之一，就是容易在阳光直射下，其性能会随着时间的流逝而退化。据报道，来自美国、中国和韩国的科学家组成一支研究团队，研发成功一种可用于钙钛矿光伏面板的新涂层，特点是能够提升其在阳光下的稳定性。科研团队在材料表明沉积一层有机离子，使表面带负电，再让带正电的离子与表面带负电的离子配对，这使表面电子变得更中性且稳定。测试结果表明，这些电池能在2000多个小时内保持最初光电转化效率的87％。相比之下，在同样条件下，经历相同时间后，未经处理的太阳能电池性能下降到原来的65％。 点评：该研究为钙钛矿太阳能电池技术商业化和广泛采用奠定了基础，得到了美国能源部能源效率和可再生能源办公室的支持。作为目前主流的光伏技术，晶硅光伏发电效率已越来越接近极限。钙钛矿作为一种人工合成材料，在2009年首次被尝试应用于光伏发电领域后，因为性能优异、成本低廉、商业价值巨大，被《科学》（Science）期刊评为年度十大突破性 科技 进展之一。 A股公司中，拓日新能（002218）在互动平台表示，公司对钙钛矿光伏技术已早有研究，并有项目储备立项。公司正与相关行业企业探讨合作布局。协鑫集成（002506）协鑫集团旗下苏州协鑫纳米 科技 有限公司建成钙钛矿组件中试生产线。 本文源自金融界

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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》。

我国光伏产业经过多年的发展，已成为全球最大的光伏市场和生产基地之一。以下是我国光伏产业的现状和前景：现状：1. 生产规模：我国光伏产业已形成完整的产业链，包括硅材料、太阳能电池、组件、系统集成等环节。2019年，我国光伏组件产能超过150GW，占全球总产能的60%以上。2. 市场规模：我国已成为全球最大的光伏市场，2019年新增光伏装机容量为30.1GW，占全球新增装机容量的45%以上。3. 技术水平：我国的光伏技术水平不断提高，已经在多项核心技术上取得重要突破，如高效组件制造技术、低成本电池工艺、智能逆变器技术等。4. 政策支持：我国政府出台了一系列支持光伏产业发展的政策，包括补贴政策、税收优惠政策、土地政策等。前景：1. 市场需求：随着全球对清洁能源的需求不断增加，我国光伏产业的市场前景广阔。预计到2030年，我国光伏发电装机容量将达到1000GW以上。2. 技术创新：我国光伏产业仍然存在技术瓶颈和挑战，未来需要继续加强技术创新和研发，提高光伏发电效率和降低成本。3. 国际竞争：随着全球光伏市场竞争的加剧，我国光伏产业需要更好地应对国际市场的竞争压力，提高产品质量和技术水平。综上所述，我国光伏产业拥有巨大的市场潜力和发展前景，需要政府、企业和科研机构共同努力，加强技术研发和创新，提高产品质量和竞争力，推动光伏产业健康稳定发展，为清洁能源做出更大的贡献。

我国光伏产业是近年来发展迅速的新兴产业之一，已经成为世界上最大的光伏市场和生产基地之一。目前，我国光伏产业已经形成了完整的产业链，包括硅材料、电池片、组件、系统集成和应用等方面。

我国光伏产业的发展前景非常广阔。一方面，随着国家对可再生能源的重视程度不断提高，光伏产业的市场需求将会继续增加。另一方面，技术进步和成本下降也将为光伏产业的发展提供更加有力的支撑。在未来几年中，我国光伏产业发展的主要趋势包括以下几个方面：

1、大规模应用：随着光伏发电成本的不断降低，光伏发电将逐渐成为一种具有竞争力的清洁能源，未来将大规模应用于居民和商业用户。

2、技术创新：新一代的光伏技术，如多晶硅电池、薄膜太阳能电池、有机太阳能电池等将不断涌现，提高光伏发电效率和降低成本。

3、智能应用：光伏产业将会与物联网、大数据等新技术相结合，实现光伏发电的智能化管理和应用，如智能光伏电站、智能光伏屋顶等。

4、国际合作：中国光伏企业将加强与国际光伏企业的合作，加快技术进步和国际化进程，提高国际竞争力。

总的来说，我国光伏产业发展前景非常广阔，未来将有望成为一个重要的支柱产业，对于促进我国经济的可持续发展和应对气候变化等方面都具有重要的意义。

《光电工程》就不错刊名： 光电工程 Opto-Electronic Engineering主办： 中国科学院光电技术研究所;中国光学学会周期： 月刊出版地：四川省成都市语种： 中文;开本： 大16开ISSN： 1003-501XCN： 51-1346/O4历史沿革：现用刊名：光电工程曾用刊名：光学工程创刊时间：1974该刊被以下数据库收录：CBST 科学技术文献速报(日)(2009)中国科学引文数据库(CSCD—2008)核心期刊：中文核心期刊(2008)中文核心期刊(2004)中文核心期刊(2000)期刊荣誉：Caj-cd规范获奖期刊