比A4纸还要薄！高柔韧性、高功率重量比晶硅太阳能电池问世【附太阳能电池技术赛道观察图谱】

瞻观前沿

近日，隆基绿能与江苏科技大学、澳大利亚科廷大学三方合作，成功制备出了高柔韧性、高功率重量比的晶硅异质结太阳能电池，相关研究成果发表在《自然》。

晶硅太阳能电池是目前光伏行业的主流技术，占据着市场95%以上的份额。它是全球大部分地区基于成本效益的发电选择，但在一些特殊场景，比如海面漂浮式光伏、曲面屋顶、卫星、航天器和无人机等对材料重量或柔韧性要求较高的领域，晶硅太阳能电池难以应用。因此，研究人员一直在努力寻找方法，如将硅片的厚度减小，以提升电池的柔性和降低重量。

在此次研究中，三方团队合作开发出了一系列新工艺，包括表界面钝化、掺杂接触生长等。他们制备出了厚度在57微米至125微米的5种产品，这些产品的转换效率均超过了26%，最高达到了26.81%。而这些产品的厚度都比A4纸还要薄。尤其是其中57微米厚的一款电池，其功率重量比达到了1.9瓦/克，曲率半径为19毫米，功率重量比是市面上现有产品的2-3倍。这些数据也得到了德国哈梅林太阳能研究所的认证。

这项研究的成功，为晶硅太阳能电池的发展带来了新的希望。这种高柔韧性、高功率重量比的晶硅异质结太阳能电池，不仅可以满足特殊场景对材料重量和柔性的要求，还有望在普通光伏发电领域取得更高的效率和更广泛的应用。随着这一技术的进一步发展和商业化，相信晶硅太阳能电池将迎来新的发展机遇，为清洁能源领域的发展做出更大的贡献。

（图片来源：摄图网）

技术价值观察

太阳能电池产业链一般包括上游的原材料，如硅片、银浆、纯碱、石英砂等，以及将原材料进行加工，制造成硅棒、硅锭和硅片等;中游分为两大部分，光伏电池板及光伏组件;下游为太阳能电池，光伏的应用领域，包括电站系统的集成和运行。目前中国太阳能行业的产业链较为完整，市场需求量大。

科学家制备出高柔韧性、高功率重量比的晶硅异质结太阳能电池，从太阳能电池产业链上看，该技术处于产业链的中游环节。

宏观市场观察

太阳能电池产量

从我国太阳能电池生产数量来看，我国太阳能电池产量从2015年以来受需求端快速增长的推动下，不断增长，保持较高的行业增速，2020年受疫情影响，行业产量增速也仅是较2019年小幅下降，2021年1-11月，我国太阳能电池产量已达到21113.5万千瓦，已超过2020年全年的数据。

中国太阳能电池行业市场集中度

从行业集中度来看，我国光伏电池行业产业集中度于2020年快速提升，这表明行业成熟度不断提高。2019年行业CR3和CR5集中度分别为26.99%和40.20%，至2020年，行业CR3和CR5集中度则上升至43.19%和63.46%，行业集中度提升较为明显。

N型电池是发展方向之一

2020年，规模化生产的P型单晶电池均采用PERC技术，平均转换效率达到22.8%，较2019年提高0.5个百分点;采用PERC技术的多晶黑硅电池片转换效率达到20.8%，较2019年提高0.3个百分点;常规多晶黑硅电池则效率提升动力不强，2020年转换效率约19.4%，仅提升0.1个百分点，未来效率提升空间有限;铸锭单晶PERC电池平均转换效率为22.3%，较单晶PERC电池低0.5个百分点;N型TOPCon电池平均转换效率达到23.5%，异质结电池平均转换效率达到23.8%，两者较2019年均有较大提升。未来随着生产成本的降低及良率的提升，N型电池将会是电池技术的主要发展方向之一。

中国太阳能电池技术赛道热力图

根据前瞻产业热力图显示，目前太阳能电池关键技术强相关的城市集群主要集中在华东和粤港澳大湾区，尤其是江苏省成为重点发展区域。这些城市群已投入大量政策、资金、环境和人才资源用于太阳能电池研发，成为潜在的太阳能电池技术发展中心。根据热力图的分布华东地区有极大的可能性成为太阳能电池技术的先导区域。重点关注江苏省 扬州市 高邮市、江苏省 扬州市 高邮市、广东省深圳市福田区等地的相关企业，以及这些地方对太阳能电池产业发展的投资环境和潜力市场。

前瞻经济学人APP资讯组

更多本行业研究分析详见前瞻产业研究院《中国太阳能电池行业市场前瞻与投资战略规划分析报告》

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