比A4纸还薄！国际上首次研制出55~130微米的晶硅太阳能电池

瞻观前沿

2月5日，江苏科技大学、隆基绿能科技股份有限公司、澳大利亚科廷大学三方合作，在国际上首次制造出高柔韧性、高功率重量比的晶硅异质结太阳能电池。相关研究成果已于 1 月 31 日以Flexible Silicon Solar Cells with High Power-to-Weight Ratios为题发表在国际顶级期刊《Nature》上，DOI: 10.1038 / s41586-023-06948-y

太阳能电池主要分为晶硅电池、薄膜电池。晶硅太阳能电池以硅为主要材料，是目前最为成熟、应用最广的光伏发电技术，全球晶硅电池市占率达90%以上。

据研究结果显示，这款晶圆最薄达50微米，并开发出表界面钝化、掺杂接触生长等新技术新工艺，使57～125微米厚的电池的转换效率达到了破纪录的26.06%~26.81%。

研究人员表示，他们研发的晶硅电池比A4纸还薄，可以弯曲成一个卷，而且比薄膜电池更薄，比传统晶硅电池更高效。

目前，新型薄膜型晶硅电池已在隆基绿能实现规模化制造和商业化应用。研究人员还在制造更轻柔、更高效的晶硅电池，或许有一天，晶硅电池可以像胶卷一样便携。

图源：新型薄膜型晶硅电池

技术价值观察

整体来看，光伏发电行业共有上中下三端的产业，国内企业在上中游产业在全球占据了龙头位置，特别是在多晶硅、电池片以及光伏组件领域，更是做到了霸连全球TOP1的位置。上游为多晶硅类的原材料，一般为单晶硅棒、多晶硅锭、单多晶硅片组成。中游由单多晶电池、晶硅组件和薄膜光伏组件构成。下游逆变器是由逆变器、电站EPC系统和运营组成。

新型薄膜型晶硅电池已在隆基绿能实现规模化制造和商业化应用，这将给市场带来高柔韧性、高功率重量比的体验，位于产业链中游环节。

宏观市场环境

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。

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。

光伏发电行业技术发展方向及趋势

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。

中国光伏发电技术赛道热力图

根据产业热力图显示，目前可光伏发电关键技术强相关的城市集群主要集中在粤港澳大湾区，长三角地区和华东地区，尤其是广东成为重点发展区域。这些城市群已投入大量政策、资金、环境和人才资源用于可穿戴设备，成为潜在的光伏发电技术发展中心。根据热力图的分布，广东省深圳市福田区有极大的可能性成为光伏发电技术的先导区域。重点关注海南省海口市、广州市天河区、西安市雁塔区以及长沙市芙蓉区等地的相关企业，以及这些地方对光伏发电产业发展的投资环境和潜力市场。

经济学人APP资讯组

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标签： 电池 光伏 太阳能电池 随笔