太陽能電池,又稱光伏電池,是一種利用太陽光直接發電的光電半導體薄片,用于把太陽的光能直接轉化為電能。
太陽能電池的概念
太陽能電池,又稱光伏電池,是一種利用太陽光直接發電的光電半導體薄片,用于把太陽的光能直接轉化為電能。它只要被滿足一定照度條件的光照度,瞬間就可輸出電壓及在有回路的情況下產生電流。太陽能電池是通過光電效應或者光化學效應直接把光能轉化成電能的裝置。以光伏效應工作的晶硅太陽能電池為主流,而以光化學效應工作的薄膜電池實施太陽能電池則還處于萌芽階段。
太陽能電池作為可再生能源是目前應用最為廣泛的發電裝置之一。其中一個重要原因是,與風力發電、地熱發電相比太陽能電池板的價格更為低廉更適合于家庭應用。同時,日本國內實行的電力收購制度也加快了太陽能電池的普及,使得日本太陽能電池市場的景氣度一直得以維持。然而,太陽能電池產業也同時面臨著電力成本上漲等諸多負擔,為了進一步普及太陽能電池的應用,必須開發高效率、低成本的太陽能電池產品。太陽能電池工作壽命長,其安全性也一向被公認,但這是建立在經過了嚴格的產品檢驗基礎之上的。
根據中研普華產業研究院發布的《2022-2027年中國太陽能電池行業市場深度調研及投資策略預測報告》顯示:
近年來市場上開始出現粗制濫造的低價太陽能電池板,因此修改太陽能電池評價標準的呼聲也從未停止。對于結晶系(包括單晶和多晶)太陽能電池而言,為了保證電池片自身的長壽命,必須提高太陽能電池板的可靠性,這與封裝材料的耐久性密切相關。此外,對于大電流太陽能電池組件的安全性而言,材料的作用同樣不可小視。
太陽能電池應用在消費性商品上,大多有充電的問題,過去一般的充電對象采用鎳氫或鎳鎘干電池,但是鎳氫干電池無法抗高溫,鎳鎘干電池有環保污染的問題。中國對太陽能電池的研究起步于1958年,20世紀80年代末期,國內先后引進了多條太陽能電池生產線,使中國太陽能電池生產能力由原來的3個小廠的幾百kW一下子提升到4個廠的4.5MW,這種產能一直持續到2002年,產量則只有2MW左右。2002年后,歐洲市場特別是德國市場的急劇放大和無錫尚德太陽能電力有限公司的橫空出世及超常規發展給中國光伏產業帶來了前所未有的發展機遇和示范效應。歐盟委員會公告顯示,反傾銷調查的產品為光伏組件、硅片、電池等,范圍較美國有所擴大,國內數百家企業牽涉其中。
目前,中國太陽能發電這一領域在全球上占有很大的優勢,中國作為全球最大的太陽能發電產業鏈集群、最大產品出口國,擁有豐富的應用市場、良好的投資環境以及最多的發明和應用專利。我國的太陽能電池產業,具有從上游高純度晶硅的生產,到中游高效的太陽能電池生產,再到下游太陽能光伏電站的建設與運用的完整產業鏈體系,且擁有自主生產建設的知識產權專利。
數據顯示,2015-2020年,我國太陽能電池產量呈逐年增加的趨勢,根據國家統計局數據顯示,2020年我國太陽能電池的產量為15729萬千瓦,較2019年同期增長22.3%。2021年上半年,我國太陽能電池的產量達到9746萬千瓦,同比增長52.6%。
根據國家統計局數據顯示,2022年10月中國太陽能電池(光伏電池)產量為3100萬千瓦,同比增長69.9%;2022年1-10月中國太陽能電池(光伏電池)累計產量為25383.3萬千瓦,累計增長35.6%;2016-2021年中國太陽能電池(光伏電池)產量逐年遞增,2021年達到最高。
根據中國海關數據顯示,2022年10月中國太陽能電池出口數量為3.39億個,同比增長31.1%,出口金額為34.85億美元,同比增長18.4%;2022年1-10月中國太陽能電池出口數量為32.94億個,出口金額為400.33億美元。2016-2021年中國太陽能電池出口數量逐年遞增,出口金額在2021年達到最大值;2016-2021年中國太陽能電池出口平均單價2021年增長速度最快,而2019年中國太陽能電池出口平均單價下降速度最快,下滑了35.8%。
總體來看,中國太陽能電池的國際市場份額和技術競爭力大幅提高。在產業布局上,中國太陽能電池產業已經形成了一定的集聚態勢。在長三角、環渤海、珠三角、中西部地區,已經形成了各具特色的太陽能產業集群。
自2015年來,我國太陽能電池的產量規模逐年提升,產業主要集中在華東地區。2020年,我國太陽能電池產量最多的地區是華東,占全國產量的73.2%,西南地區產量為9.42%,排名第二。在各省市中,江蘇省產量最多,為5383.4萬千瓦,是浙江產量的近兩倍;浙江產量排在第二位,為2860.06萬千瓦;安徽產量排名第三,為2060.7萬千瓦。
《太陽能發展“十三五”規劃》中明確提出,到2020年底,太陽能發電裝機達到1.1億千瓦以上,其中,光伏發電裝機達到1.05億千瓦以上,在“十二五”基礎上每年保持穩定的發展規模;太陽能熱發電裝機達到500萬千瓦。太陽能熱利用集熱面積達到8億平方米。到2020年,太陽能年利用量達到1.4億噸標準煤以上。由此可見,光伏發電仍將是我國電力生產行業重點發展方向。太陽能利用規模的擴大會帶動太陽能電池需求的增長。
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