太陽(yáng)能電池是通過(guò)光電效應或者光化學(xué)效應直接把光能轉化成電能的裝置。當太陽(yáng)光入射時(shí),被吸收的光子使PN節的2側P區和N區產(chǎn)生電子-空穴對,由于擴散而直達空間電荷區,在PN結的強電場(chǎng)作用下而分離,電子移向低電位N區,空穴移向P區,由于電子和空穴的積累,P區和N區間就產(chǎn)生了光生電動(dòng)勢,即產(chǎn)生電流;當許多個(gè)電池串聯(lián)或并聯(lián)起來(lái)就可以成為有比較大的輸出功率的太陽(yáng)能電池方陣。
相關(guān)報告:中國產(chǎn)業(yè)信息網(wǎng)( http://www.chyxx.com/)發(fā)布的《2016-2022年中國太陽(yáng)能電池市場(chǎng)深度調研與發(fā)展戰略研究報告 》。
由太陽(yáng)能電池集成的太陽(yáng)能發(fā)電系統易拆遷、易增容,與建筑結合能節省大量土地資源,維護成本低,性能穩定可靠,且使用壽命長(cháng)。太陽(yáng)能電池是太陽(yáng)能發(fā)電系統的核心部分,其研發(fā)和生產(chǎn)將直接影響到太陽(yáng)能發(fā)電的發(fā)展。
(1) 太陽(yáng)能電池分類(lèi)情況
太陽(yáng)能光伏發(fā)電主要由太陽(yáng)能電池規?;尚纬晒夥娬?。太陽(yáng)能電池主要分為晶體硅太陽(yáng)能電池和薄膜太陽(yáng)能電池兩大類(lèi)。其中,已實(shí)現產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)的太陽(yáng)能電池主要包括單晶硅太陽(yáng)能電池、多晶硅太陽(yáng)能電池、非晶硅薄膜太陽(yáng)能電池和II-VI族化合物太陽(yáng)能電池。根據所用材料和技術(shù)的不同,具體分類(lèi)如下圖所示:
太陽(yáng)能電池分類(lèi)
數據來(lái)源:智研數據中心整理
太陽(yáng)能電池的主要類(lèi)別及特征
數據來(lái)源:《能源評論》
(2)晶體硅太陽(yáng)能電池是太陽(yáng)能電池的主流產(chǎn)品
經(jīng)過(guò)多年發(fā)展,相比薄膜太陽(yáng)能電池,晶體硅太陽(yáng)能電池生產(chǎn)的產(chǎn)業(yè)鏈各環(huán)節都已形成成熟工藝,且具備轉換效率高、技術(shù)成熟、性能穩定、成本低等優(yōu)勢,廣泛應用于下游的光伏發(fā)電領(lǐng)域。目前,國際太陽(yáng)能電池市場(chǎng)以晶體硅太陽(yáng)能電池為主流,晶體硅太陽(yáng)能電池約占太陽(yáng)能電池市場(chǎng)份額的90%。
薄膜太陽(yáng)能電池的增長(cháng)速度快于晶體硅太陽(yáng)能電池,一方面是由于其增長(cháng)基數非常小,另一方面,晶體硅太陽(yáng)能電池原料成本的快速增長(cháng)一定程度上制約了晶體硅太陽(yáng)能電池的增長(cháng)速度。隨著(zhù)晶體硅太陽(yáng)能電池的上游原料——多晶硅的行業(yè)壟斷格局被打破,晶體硅太陽(yáng)能電池的系統成本大幅下降,市場(chǎng)上的并網(wǎng)光伏發(fā)電項目幾乎全部采用穩定性好、轉換效率較高的晶體硅太陽(yáng)能電池。因此,從中長(cháng)期來(lái)看,晶體硅太陽(yáng)能電池的市場(chǎng)主流地位不會(huì )改變。