據168報告網發布的市場調研報告《2022年全球及中國CIGS光伏電池行業頭部企業市場占有率及排名調研報告》,報告提供了光伏電池市場的基本概況,包括定義,分類,應用和產業鏈結構,同時還討論發展政策和計劃以及制造流程和成本結構,并分析光伏電池市場的發展現狀與未來市場趨勢。
太陽能光伏電池(簡稱光伏電池)用于把太陽的光能直接轉化為電能。光伏電池技術共經歷三代:第一代電池技術(2016年之前)為常規Al-BSF鋁背場電池,背面沉積一層鋁膜,電池效率損失來自于背面全金屬的復合;第二代電池技術(2017至今)為單晶P型PERC及PERC+電池,背面形成氧化鋁鈍化層降低復合,是最具經濟性的主流產品,第三代電池技術(開啟產業化元年)為N型高效電池技術,包括TOPCon、HJT、IBC電池,其鈍化接觸技術減少金屬電極和電池的接觸復合。隨著國內外需求開始轉向高效產品以及“降本增效”提速,N型電池是下一步迭代發展的方向。
從分類上來看,按照電池片的材質,太陽能電池大致可以分為兩類,一類是晶體硅太陽能電池,包括單晶硅太陽能電池、多晶硅太陽能電池;另一類是薄膜太陽能電池,主要包括非晶硅太陽能電池、碲化鎘太陽能電池及銅銦鎵二硒太陽能電池等。在能量轉換效率和使用壽命等綜合性能方面,單晶硅和多晶硅電池優于非晶硅電池。多晶硅比單晶硅轉換效率低,但價格更便宜。因此多晶硅太陽能電池是目前主流的太陽能電池產品。
從襯底類型來看,可將電池片分為P型電池片和N型電池片兩類。P型電池原材料為P型硅片(摻雜硼),N型電池原材料為N型硅片(摻雜磷)。P型電池主要包括BSF(常規鋁背場電池)和PERC(鈍化發射極和背面電池);N型電池目前較主流的技術為TOPCon(隧穿氧化層鈍化接觸)和HJT(本征薄膜異質結)。N型電池通過電子導電,且硼氧原子對造成的光致衰減較少,因此光電轉換效率更高。
TOPCon電池屬于一種鈍化接觸型電池。采用薄膜將金屬與硅襯底隔離,可以減少少子復合。在電池背面制備一層超薄氧化硅,然后再沉積一層摻雜硅薄層,二者共同形成了鈍化接觸結構。超薄氧化層可以使多子電子隧穿進入多晶硅層,同時阻擋少子空穴復合,進而電子在多晶硅層橫向傳輸被金屬收集,極大地降低復合速率,提升了電池的開路電壓和短路電流,從而提升電池轉換效率。
從工藝上來看,TOPCon與PERC電池在結構方面一定的相似性也帶來了設備和工藝上的相容性。前者的正面與后者的背面膜層及金屬化方式一致,兩面最外側也都是氮化硅減反鈍化層,前道的清洗制絨工藝也相同。
二者工藝與產線的差異點主要在于:1)TOPCon增加了制作隧穿氧化層和多晶硅核心結構的工藝設備,具體又與細分技術路線有關,一般會增加LPCVD或PECVD設備,并配套擴散或退火爐,2)襯底硅片導電型變為N型后,電池前表面由磷擴散變為硼擴散,工藝會有所調整但設備不變,3)TOPCon背面不需再進行激光開槽,多晶硅層本身具備導電性可將載流子傳輸給電極,4)正面制作選擇性發射極SE的工藝尚未完全成熟,廠家可能會選擇預留。
TOPCon電池是高效晶硅電池發展方向之一。從晶硅太陽能電池產業鏈來看,上游原材料行業,包括生產電池片的硅料、硅片,生產背板的PET基膜、含氟薄膜等;中游包括電池片、玻璃、EVA膠膜、背板、邊框、接線盒及其組合而成的太陽能電池組件、安裝系統支架、控制器、逆變器等;下游為應用系統環節。
從全球光伏裝機容量來看,全球光伏新增裝機保持逐年增長態勢。據IEA統計,2021年全球光伏累計裝機容量達到942GW,新增裝機容量為175GW。
從國內光伏裝機情況來看,我國光伏裝機全球第一。據統計,2021年我國光伏累計裝機容量為,新增裝機容量為。
電池片是光伏組件的部件之一,占組件成本50%左右。從光伏組件產量來看,據統計,2020年中國光伏組件產量為,同比2019年增漲。2021年中國光伏組件產量為182GW,同比2020年增漲;組件最高功率進一步提升,由2020年的600W提升至2021年700W。
從光伏電池片產量來看,全國電池片產量近十年來保持高速增長,CAGR高達。根據中國光伏行業協會(CPIA)數據,我國電池片產量已經從2011年的11GW迅速增長到了2021年的198GW,2021年電池片產量同比增長,近十年的CAGR高達。預計2022年全國電池片產量將超過261GW。
根據中國光伏行業協會數據,目前市場主流P型電池(PERC和BSF)滲透率達到95%以上。具體來看,2021年P型電池技術路線滲透率為,其中BSF技術滲透率從2016年的降低至2021年的,PERC技術滲透率從2016年的上升至;N型電池(HJT和TOPCon)技術滲透率合計為,預計2022年將達到。根據中國光伏協會行業數據預計,2022年TOPCon電池產能將超過35GW,HJT電池產能超過10GW。
從成本來看,目前TOPCon的成本仍顯著高于PERC電池,主要原因系新增的工藝設備和高雙面率導致銀漿耗量提升。具體情況:TOPCon電池成本結構中,主要包括硅片、銀漿、水電和折舊,分別占總成本比重的62%、16%、6%和4%。
從光伏組件及電池片市場集中度來看,頭部企業規模優勢明顯,組件行業集中度高于電池片。具體來看,據統計,2021年中國光伏組件行業CR5達到,其中TOP5企業平均產量超過21GW,產量達到5GW以上企業共計11家;2021年中國光伏電池行業CR5為,行業集中度增速趨緩,其中產量達到5GW以上企業共計8家。
報告揭示了光伏電池市場的發展機會,與目前光伏電池市場所面臨的競爭與挑戰,其內容豐富、翔實,是相關企業、投資企業以及當地政府準確了解目前光伏電池產業發展動態,把握市場發展趨勢,制定區域產業規劃必備的精品。
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