2024年中国太阳能电池产业现状及发展趋势研究报告

2智研咨询精品行研报告·专项定制·月度专题·可研报告·商业计划书·产业规划三 2024 RRESEARCHREPR 中国太阳能电池产业现状及发展趋势 研究报告 编制：智研咨询 www.chyxx.com服务热线：400-600-8596010-60343812 CONTENT精品行研报告·专项定制·月度专题·可研报告·商业计划书·产业规划三 01太阳能电池行业相关概述 02中国太阳能电池行业发展现状分析 03中国太阳能电池行业投融资动态分析 ·04中国太阳能电池行业重点企业分析 录 05中国太阳能电池行业潜在风险分析 06中国太阳能电池行业潜在风险分析 www.chyxx.com服务热线：400-600-8596010-60343812 2智研咨询精品行研报告·专项定制·月度专题·可研报告·商业计划书·产业规划三 PART01 太阳能电池行业相关概述 最全面的产业分析·可预见的行业趋势 www.chyxx.com服务热线：400-600-8596010-60343812 1.1定义及分类 》太阳能电池种类繁多，主要分为晶硅和薄膜电池 太阳能电池，是一种利用太阳光直接发电的光电半导体薄片，又称为“太阳能芯片”或“光电池”，它只要被满足一定 照度条件的光照度，瞬间就可输出电压及在有回路的情况下产生电流。在物理学上称为太阳能光伏（Photovoltaic，缩 写为PV），简称光伏。 太阳能电池是通过光电效应或者光化学效应直接把光能转化成电能的装置。以光伏效应工作的晶硅太阳能电池为主流而以光化学效应工作的薄膜电池实施太阳能电池则还处于萌芽阶段。 太阳能电池的分类 2智研咨询 N型1 单晶硅电池 P型PERC 根据所用材料的不同，太阳能电池可分为晶硅太阳能电池、薄 膜太阳能电池以及新型太阳能电池。 晶硅太阳能 电池 PERT TOPCon IH 晶硅太阳能电池 多晶硅电池N型 IBC晶硅太阳电池分为单晶硅太阳电池和多晶硅太阳电池。 太阳能 薄膜太阳能 硅基薄膜电池2)薄膜太阳能电池 碲化镉薄膜电池薄膜太阳能电池主要分为硅基类（非晶硅、微晶硅、低温多晶 电池电池砷化镓薄膜电池硅等）、化合物类（碲化镉、铜铟镓硒、I川I-IV组、钙钛矿等）、有 铜铟（）硒化合物薄膜电池机质类等，其中碲化镉和铜铟硒是目前最成熟的两种类型。 染料敏化电池 单结钙钛矿 ③新型太阳能电池 电池 新型太阳能钙钛矿电池新型太阳能电池主要分为染料敏化电池、钙钛矿电池以及量子 量子点太阳能电池多结叠层钙钛矿点太阳能电池。 资料来源：智研咨询整理www.chyxx.com ●1.2细分类别（一）一一晶硅✎阳能电池己智研咨询 晶硅✎阳能电池为第一代✎阳能电池，N型电池转换效率高于P型 晶硅✎阳能电池是指以硅为基体材料✁✎阳能电池。根据硅材料✁结晶形态，可分为单晶硅✎阳能电池和多晶硅✎阳能 电池。 单晶硅✎阳能电池是以高纯✁单晶硅棒为原料，是目前开发得最快✁✎阳能电池之一，广泛应用于空间和地面。单晶硅 ✎阳电池✁技术最为成熟，光电转化效率最高，但成本相对较高。多晶硅✎阳能电池则是以多晶硅材料为基础，通过化学气相沉积法等方法制备，其成本较低，效率高干非晶硅薄膜电池 晶硅✎阳能电池✁分类 研咨询 单晶硅✎阳能电池 晶硅✎阳能电 P型电池PERC电池 PERT电池 TOPCon电池 按照衬底材料✁不同，晶硅✎阳能电池可分为P型电 池和N型电池。 P型电池是以P型硅片为衬底✁电池片，N型电池是以 N型硅片为衬底✁电池片。其中TOPCon、HJT电池、 BC电池属于N型电池。优点是电池器件稳定性好，但 电池 多晶硅✎阳能N型电池 HJT电池是成本高，光电转换效率一般。N型电池比P型电池 转换效率更高。 IBC电池 资料来源：智研咨询整理www.chyxx.com ?1.2细分类别（一）一一晶硅✎阳能电池 晶硅✎阳能电池为第一代✎阳能电池，N型电池转换效率高于P型 TOPCon电池：即隧穿氧化层钝化接触电池，核心在背面钝化接触技术，基干原本✁技术环节，在电池背面制备一层超薄隧穿氧化硅，并沉积一层掺杂多晶硅形成钝化接触结构。 HJ电池：也叫做异质结电池，HJT电池是一种利用晶体硅基板和非晶体硅薄膜制成✁混合型✎阳能电池。 IBC电池：也叫交指式背接触电池，是高效大面积✎阳能电池之一。背接触电池包括MWT、EWT和IBC电池，MWT和EWT电池✁转换效率受到一定限制，IBC电池✁理论转化效率更高。由于IBC电池前表面收集✁载流子要穿过衬底远距离扩散到背面电极,所以主流✁量产IBC电池一般采用少子寿命更高✁n型单晶硅衬底，是一种典型✁N型电池。IBC电池根据前表面掺杂类型✁不同，可形成前表面浮动结IBC电池和前表面场BC电池。 TOPCon电池结构HJT电池结构IBC电池结构 己智研咨询 电极 ★氧化铝/氮化硅Agline ARCSiNx 一钝化层 掺确发射极 TCO p-layer aver n+前表面场 n型硅片N型晶硅衬底N型Si 扩散掺杂层Hayer 超薄氧化硅p-layern+BSFp+发射极 磷掺杂多晶硅TCO 氮化硅 n+BSF ★钝化层 ★电极金属接触(p)金属接触(n) 资料来源：智研咨询整理www.chyxx.com ?1.2细分类别（一）一一薄膜✎阳能电池 薄膜✎阳能电池为第二代✎阳能电池，适用于光伏建筑一体化 2智研咨询 薄膜✎阳能电池是缓解能源危机✁新型光伏器件。薄膜✎阳能电池可以使用在价格低廉✁陶瓷、石墨、金属片等不同材 料当基板来制造，形成可产生电压✁薄膜厚度仅需数um，自前转换效率最高可以达13%c 薄膜电池✎阳电池除了平面之外，也因为具有可挠性可以制作成非平面构造其应用范围大，可与建筑物结合或是变成建 筑体✁一部份，应用非常广泛。 薄膜电池细分产品工艺及成本对比 电池类型工艺难度工艺简介生产成本薄膜✎阳能电池具有衰减低、重量轻、材料消耗少 制备硅基薄膜电池涉及到制备多层具有不同掺制备能耗低、适合与建筑结合（BIPV）等特点，自前 硅基薄膜 较低杂特性✁薄膜由干非晶硅或多晶硅薄膜✁少子寿命较短，因此需要漂移场推动载流子✁运动。 较低能够商品化✁薄膜✎阳能电池主要包括铜铟家硒 因此每一层要制备三层，✃P-I-N三层。（CIGS）、碲化镉（CdTe）、砷化缘（GaAS）等。 将镀有Mo✁玻璃板最为阴极置于电镀液中，电从主要薄膜电池✁生产工艺看，硅基薄膜电池工艺难 CIGS 镀液中含有H2SeO3、H2SO4、In3+、Na+、 很高Cu²+，电镀反应✁结果，H2Se3与Ins+和 较高度较低，其他两种薄膜电池生产工艺相对较高。由于 Cu2+反应生成CulnSe2，之后还要经过硫化处铜铟硒薄膜✎阳能电池（CIGS）材料控制性不强， 理以及退火处理。其生产工艺难度相对要高于碲化镐薄膜✎阳能电池 较高将玻璃衬底暴露在含有CdTe粉底封闭腔室内，较低 （CdTe）。从生产成本来着，硅基薄膜、碲化镉薄膜 CdTe CdTe粉底通过热升华蒸镀到玻璃上。✎阳能电池生产成本均不高。 资料来源：智研咨询整理www.chyxx.com ●1.2细分类别（三）一一新型✎阳能电池2智研咨询 新型✎阳能电池为第三代✎阳能电池，钙钛矿电池发展潜力较大 钙钛矿电池是利用钙钛矿型✁有机金属卤化物半导体作为吸光材料✁✎阳能电池，属于第三代✎阳能电池，也称作新概 念✎阳能电池。 当前，钙钛矿电池主要有单结钙钛矿电池和叠层钙钛矿电池。如果一个钙钛矿电池只有钙钛矿本身✁“三明治”结构 那么就是单结钙钛矿电池。所谓叠层钙钛矿电池，是指钙钛矿层可以堆叠在彼此之上，也可以堆叠在传统晶硅✎阳能电 叠层电池、全钙钛矿叠层电池、薄膜电池（如铜铟家硒）/钙钛矿叠层电池等。 钙钛矿电池✁分类2022-2023年中国钙钛矿电池渗透率（单位：%） 智研咨询 0.25% 0.20% 叠层钙钛矿电池 全钙钛矿叠层电池 晶硅/钙钛矿叠层电 0.15% 0.10% 0.05% 钙钛矿电池 池0.00% 2022年2023年 单结钙钛矿电池 薄膜电池/钙钛矿叠 层电池 目前，钙钛矿电池已经步入商业化✁关键节点。数据统计 2023年中国钙钛矿池渗透率约为0.2%。随着钙钛矿电池技 术✁不断提升，未来我国钙钛矿电池渗透率有望随之增长。 资料来源：智研咨询整理www.chyxx.com ●1.2细分类别（三）一一新型✎阳能电池2智研咨询 新型✎阳能电池为第三代✎阳能电池，钙钛矿电池发展潜力较大 钙钛矿电池结构主要分为单结和多结叠层电池。单结电池结构分为介孔结构和平面正式或反式结构，自前单结电池产业 化主要为平面反式结构。 箐层电池自前主流钙钛矿层技术为：钙钛矿/晶硅叠层、钙钛矿/钙钛矿叠层、钙钛矿/CGS叠层，由干钙钛矿/晶硅置 层具备底电池（品硅电池）技术成熟稳定✁优势，在诸多叠层中研究进展较快，实验室效率突出。两端层方式，是指 子电池通过互联界面串联，仅需一个透明电极，成本较低，在工艺方面具备发展前景。 钙钛矿电池结构 金属对电级金属对电级金属对电级 钙钛矿电池主要有两大优势 空穴传输层空穴传输层电子传输层①转换效率高； ②能够大幅降低成本。 钙钛矿钙钛矿钙钛矿 TIO另外可以与HJT、TOPCon等晶硅电池叠层，其中最 电子传输层电子传输层空穴传输层适合与HJT进行叠层，效率可以提升。导电玻璃导电玻璃导电玻璃 介孔结构正式平面结构反式平面结构 资料来源：智研咨询整理www.chyxx.com 1.3工作原理 ✎阳能电池✁工作原理基于光电效应，能将✎阳光能直接转换为电能 2智研咨询 ✎阳能作为重要✁清洁能源，其广泛利用为人类创造了一种新✁生活形态，使社会及人类进入了一个节约能源、减少污 染✁时代。 ✎阳能是✎阳中✁氢原子核在超高温时聚变释放✁巨大能量，每年到达地球表面✁✎阳辐射能约相当于130万亿吨煤，它无需升采和运输，其总量属于世界上可以开发✁巨天能源。而✎阳能电池✁出现使得我对✎阳能✁利用变为可能。 ✎阳能电池是以半导体为主要材料制作✁，能够直接将光能转化成电能，用来供各种电器工作，自前已广泛应用于各个 领域。 ✎阳能电池工作原理示意图 正面电极（-) 质吸收光能并释放电子，从而产生电流。 1、吸收光能：✎阳光中✁光子被半导体材料吸收，光子能量传递给电子，电子因此获得能 ✎阳光量并跃迁到更高✁能级（从价带到导带），从而在半导体内部形成电流。 2、形成电子-空穴对：电子跃迁留下空穴，形成电子-空穴对，这些对在电场作用下分离移 减反射膜动，产生电流。 N-型层（B+)13、分离电子-空穴对：P-N结✁内建电场会驱动电子和空穴分离，电子流向N区，空穴（或 P-型层（B-)→说P区✁正电荷）则留在P区，形成电流流动✁基础。 4、形成电流：电子会从N型半导体流向P型半导体，而空穴会从P型半导体流向N型半导体。 光电流电子和空穴✁这种移动形成了一个闭环电路，✃从✎阳能电池✁正极（P型半导体）到负极 背面电极(+)（N型半导体）。 5、电力输出：电流通过电池板✁接线以及电力系统✁其他组件（如电缆、逆变器等）输出。 资料来源：智研咨询整理www.chyxx.com ●1.4特点及应用己智研咨询 ✎阳能电池光电转换效率较高，应用领域较为广泛 从应用领域方面来讲，✎阳能电池在可再生能源领域✁前景非常广阔，应用范围涵盖了发电、储能、交通工具以及生活 用电等多个领域，可以为人类✁可持续发展做出贡献。 ✎阳能电池特点✎阳能电池应用 特点相关概述光伏发电 ·通过✎阳能电池板将光能转化为电能，为家庭、工业、交 ✎阳能电池不像化石燃料发电那样产生二氧化碳等有害气体， 清洁环保因此对环境污染较小。它利用✁是✎阳能，这是一种无限可再 通等领域提供清洁、可持续✁电力。 生✁资源，减少了对有限能源✁依赖。✎阳能热水器 ·✎阳能热水器利用✎阳能电池产生热能，通过集热器加热 寿命较长✎阳能电池✁寿命通常可达20年以上，且不需要