能源危机和全球变暖等生态环境问题促使全球积极寻找可替代化石能源的绿色可再生清洁能源。太阳能因资源取之不尽用之不竭、容易获取、清洁安全等优点，被普遍认为是最具发展前景的绿色可再生能源之一。21世纪以来，光伏行业步入快速发展阶段，在技术不断进步的驱使下，光伏发电成本持续下降，以欧洲为代表的传统光伏市场加速发展，东南亚、澳洲、中美地区、南美地区及中东地区等新兴光伏市场迅速崛起。根据彭博新能源财经预计，2023年新增光伏装机容量将达到283-355GW。2010年至2020年光伏新增装机量年复合增长率为23.2%，在此十年中光伏行业迅速扩张。2021年至2024年的CAGR为22.36%，这意味着光伏行业预计将继续保持强劲的增长，但略低于前一个十年。这可能是由于各种因素，如竞争加剧、新冠疫情的影响或监管及政策变化所导致的。
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根据InfoLinkConsulting供需数据库统计，2022年全球光伏需求最终达到278GW，对比2021年178GW有100GW的增量，年增率高达56%。2023年全球需求将成长21.6%至338GW，增速有所放缓。
2022年中国与欧洲是光伏市场增长的最大动能，2023年全球光伏市场恐难以维持与去年相同幅度的增长。去年经历了俄乌战争带来的能源价格上涨，大幅刺激了再生能源的需求，各国对绿色清洁能源的重视程度大幅提升，光伏市场也因此蓬勃发展。2023年全球经济弥漫较悲观的氛围，需求热区欧洲在2022Q4虽有减缓，但今年全球光伏市场仍靠中国及欧洲支撑，预计两大市场份额将持续超50%。根据TUV莱茵统计，美国于2035年后将逐步扩产成为光伏市场新一代主力军。当前中国光伏系统在成本端存在较大优势（以美国为例，光伏电站成本端美国为7元/W，中国为3.5元/W，便宜近一倍），且人工费用低、原材料价格低等优势是其他各国短期内无法实现的，因此近5年内中国不必担心国外市场份额的提升将对中国产生替代。
光伏市场规模较大的国家都仍面临政策上的束缚，若各国政府在政策上能有所放松，则今年需求端仍有望得到进一步的增长。如美国的双反政策1和2012、3013条款，印度的BCD4关税造成进口条件恶劣。巴西对于小型分布式项目也开始征收电网使用费，越南FIT5补贴取消并宣称2022年将不会增加并网光伏及风电项目。政策上的变化使得2023年的全球光伏市场的成长将难以维持去年的增速。但整体而言，即使成长率相较去年下滑，仍预期2023年整体市场需求在总量上成长约60GW，且若各国能在政策限制上有所突破，需求将有机会出现进一步的增长，乐观情况下预期全球需求将有机会成长至398GW。
光伏产业链供需关系由紧转松，价格竞争势在必行。火热的光伏需求引发了供应链各环节快速扩张，2022年底光伏主供应链硅料、硅片、电池、组件的有效产能都已达到500GW以上，对应今年不超过400GW的需求已是相当宽裕。再加上今年每季度各环节都仍有大量的新扩产计划落地，全年各环节都仍会增加200GW以上的全新产能，供应链从供不应求转变回供过于求只是时间问题，价格竞争已逐步显现。从光伏产业链的原料构成来看，主要的原料包括硅料、白银、光伏玻璃、铝、铜等。在价值占比方面，由于硅料和白银的价值较高，因此占比重较高。硅料的占比高达35%—45%，白银的占比则达到9%—23%，玻璃占比为11%—15%，铝和铜的占比分别为9%—12%和5%—12%。因此硅料价格的变动，对于整个光伏产业链价值的变化来说都显得尤为重要。硅料的降价，有利于电池生产企业成本的下降。
2022年全产业链70%的利润被硅料企业收入囊中，“拥硅为王”或将成为历史。回顾本轮光伏产业链价格上升周期从2020年5月底开始～2022年12月上旬，历时近2.5年。期间，硅料从低点价格5.6万元/吨，上升到最高30.5-31万元/吨，上涨400%多；硅片售价较2021年上涨100%-150%；电池价格从2020年约0.8元/瓦，上涨约68%；组件从2年前的1.5元/瓦左右涨至目前最高2元/瓦左右，涨幅为33%。近期，高纯石英砂和石英坩埚短缺并大幅涨价，反映出光伏行业需求正在持续回暖。
追求更低的度电成本（LCOE）是光伏行业发展的永恒主题，其核心驱动力在于“效率”。以降本增效为核心，技术迭代迅猛，推动光伏发电成本近十年来共下降90%以上。在过去的五年中，我们见证了从多晶AIBSF（铝背板）电池技术向单晶PERC过渡，半片电池的广泛应用，双玻产品、多栅线的引入，以及向大尺寸硅片（166mm、182mm、210mm）的演变，掺硼P型硅片的引入以及近年N型TOPCon的崛起。
以PERC为代表的P型电池技术已逐步进入尾声。得益于单晶硅片的大规模推广以及设备国产化的快速提升，自2017年起PERC电池的技术得以快速的应用和推广，其主要原因是该技术制造的工艺简单且生产成本低。但是从当前技术发展状况来看，PERC电池的效率已逼近极限24.5%，其成本下降速度也有所放缓。
TOPCon产能爬坡，接替PERC势不可挡。2022年以后PERC电池产能将大幅减少，N型产能快速增长。由于TOPCon工艺可以自PERC接轨、且成本能够贴近PERC，致使TOPCon成为当下N行迭代的最优解。根据InfoLink盘点，2023年底TOPCon名义产能将有望超过400GW，TOPCon正以超预期的速度加速对PERC产能的替代，2023年TOPCon市占率将一举超过25%，为新一代光伏电池技术开启新的篇章。
TOPCon即隧穿氧化层钝化接触电池（TunnelOxidePassivatedContact），属于N型电池片的一种，2013年由德国Frauhofer太阳能研究所首次提出，在电池背面利用化学方法制备一层1-2nm的隧穿氧化层，然后再沉积一层掺杂多晶硅，二者共同形成了钝化接触结构，为硅片的背面提供了良好的界面钝化。隧穿氧化层的作用是降低了载流子表面复合速率，进而优化了电池转换效率，其极限转换效率可达28.7%。
高光电转换效率电池的原理是：需要良好的表面钝化，钝化是通过降低表面缺陷态密度，防止少数载流子在缺陷态的复合，从而提高电池的转换效率6。晶硅电池常用的钝化膜包括二氧化硅（SiO2）、氮化硅（SiNx）、三氧化二铝（Al2O3）等。基于TOPCon电池现有技术工艺路线，电池发射极P+的叠层钝化膜由SiO2、Al2O3和SiNx三层膜组成，各膜层的厚度分别为1.2nm、1.5nm和85nm。
未来TOPCon降本增效的途径，可以用Al2O3(3nm)/SiNx叠层叠层替代SiO2/Al2O3(1.5nm)/SiNx叠层。根据青海黄河上游水电开发有限公司的研究表面，当Al2O3厚度由1.5nm增加到3nm时,钝化性能得到明显提升,隐开路电压均值提高了20mV,达到707mV,对应电池的光电转换效率升高了0.23个百分点,与SiO2/Al2O3(1.5nm)/SiNx叠层膜电池的转换效率持平，对应电池的光电转换率可以达到23.84%。因此，用Al2O3(3nm)/SiNx叠层叠层替代SiO2/Al2O3(1.5nm)/SiNx叠层，保证了光电转换率不受影响的同时，减少了电池的工艺流程，还降低了生产成本，是未来发展的重要途径之一。
关键词：
质检
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