2023年中國(guó)光伏技術(shù)進(jìn)展綜述

DOI： 10.19911/j.1003-0417.tyn20240521.03 文章編號(hào)：1003-0417（2024）07-08-12

摘 要：2023年中國(guó)光伏技術(shù)發(fā)展迅速，從晶體硅、硅片、晶體硅太陽(yáng)電池及其光伏組件、薄膜太陽(yáng)電池及其光伏組件、新型太陽(yáng)電池、光伏發(fā)電系統(tǒng)集成與應(yīng)用、光伏功率變換器及平衡部件、光伏電站全生命周期數(shù)智化技術(shù)、光伏發(fā)電標(biāo)準(zhǔn)及實(shí)證測(cè)試、太陽(yáng)電池光電轉(zhuǎn)換效率等方面對(duì)2023年中國(guó)光伏技術(shù)發(fā)展情況進(jìn)行了系統(tǒng)總結(jié)，客觀描繪了中國(guó)光伏技術(shù)創(chuàng)新地圖全貌。得到以下結(jié)論：1） 三氯氫硅法（改良西門(mén)子法）和硅烷法技術(shù)的能耗指標(biāo)達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平，多次裝料拉晶（RCz）技術(shù)仍是主要的硅棒生產(chǎn)方式，結(jié)合顆粒硅料的連續(xù)直拉單晶（CCz）技術(shù)持續(xù)取得進(jìn)展。2） n型太陽(yáng)電池的市場(chǎng)份額快速增加，TOPCon太陽(yáng)電池大規(guī)模量產(chǎn)，HJT太陽(yáng)電池產(chǎn)能持續(xù)增加，BC太陽(yáng)電池實(shí)現(xiàn)批量生產(chǎn)。晶體硅太陽(yáng)電池、鈣鈦礦太陽(yáng)電池、鈣鈦礦/硅疊層太陽(yáng)電池、CZTSSe薄膜太陽(yáng)電池、有機(jī)太陽(yáng)電池等太陽(yáng)電池的光電轉(zhuǎn)換效率屢創(chuàng)世界紀(jì)錄。3） 多層次立體化光伏發(fā)電應(yīng)用體系不斷豐富，大型地面光伏電站、分布式光伏電站、海上漂浮式光伏電站、天基/空間光伏發(fā)電系統(tǒng)、山地光伏電站等多元化應(yīng)用模式蓬勃發(fā)展。

關(guān)鍵詞：光伏發(fā)電；太陽(yáng)電池；光伏組件；光電轉(zhuǎn)換效率；系統(tǒng)集成

中圖分類(lèi)號(hào)：TM615 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A

0" 引言

大力發(fā)展可再生能源已成為全球能源革命和應(yīng)對(duì)氣候變化的主導(dǎo)方向和一致行動(dòng)。近年來(lái)，光伏發(fā)電作為重要的可再生能源發(fā)電技術(shù)取得了快速發(fā)展。2023年中國(guó)光伏發(fā)電新增裝機(jī)容量達(dá)216.88 GW，同比增長(zhǎng)148.1%，創(chuàng)歷史新高，占全球光伏發(fā)電新增裝機(jī)容量的60%以上；截至2023年，中國(guó)光伏發(fā)電累計(jì)裝機(jī)容量達(dá)609.5 GW，同比增長(zhǎng)55.2%，占全球光伏發(fā)電累計(jì)裝機(jī)容量的40%左右，繼2022年超越風(fēng)電后再次超越水電，成為中國(guó)僅次于火電的第二大電源。在此背景下，本文對(duì)2023年中國(guó)光伏產(chǎn)業(yè)鏈上下游各環(huán)節(jié)技術(shù)現(xiàn)狀進(jìn)行系統(tǒng)總結(jié)。

1" 晶體硅和硅片

晶體硅技術(shù)的發(fā)展顯示出了光伏產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展，尤其是單晶硅技術(shù)出現(xiàn)了顯著進(jìn)步。全球能源結(jié)構(gòu)的調(diào)整促使光伏發(fā)電在未來(lái)能源系統(tǒng)中占據(jù)越來(lái)越重要的地位。單晶硅太陽(yáng)電池因其光電轉(zhuǎn)換效率較高和生產(chǎn)成本較低的優(yōu)勢(shì)，已成為市場(chǎng)主流。作為光伏產(chǎn)業(yè)的重要參與者，中國(guó)通過(guò)擴(kuò)大單晶硅的生產(chǎn)規(guī)模和采用先進(jìn)技術(shù)，穩(wěn)固了單晶硅在全球太陽(yáng)電池用晶體硅市場(chǎng)的領(lǐng)先地位。

在硅料生產(chǎn)與研發(fā)方面，中國(guó)表現(xiàn)突出，新增多晶硅產(chǎn)能顯著提高，且增加了全球供應(yīng)量。三氯氫硅法（改良西門(mén)子法）和硅烷法仍為主要的多晶硅生產(chǎn)方法，這兩種方法的技術(shù)和能耗指標(biāo)均達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平，且均具有成本效益高和環(huán)境友好的優(yōu)點(diǎn)。采用主流工藝的三氯氫硅法的單爐年產(chǎn)量可達(dá)600～1000 t，單線年產(chǎn)能為5萬(wàn)和10萬(wàn)t/年，綜合電耗為50～56 kWh/kg-Si，綜合能耗小于等于8.1 kgce/kg-Si；硅烷法制備顆粒硅采用年產(chǎn)能為5000 t的流化床反應(yīng)器（FBR），每個(gè)單元配置4臺(tái)FBR，組合形成年產(chǎn)能2萬(wàn)t的顆粒硅模塊。

單晶硅提拉技術(shù)方面，多次裝料拉晶（RCz）技術(shù)仍是主要的單晶硅提拉技術(shù)。此外，結(jié)合顆粒硅的連續(xù)直拉單晶（CCz）技術(shù)持續(xù)取得進(jìn)展，采用該技術(shù)得到的單晶硅棒產(chǎn)能比常規(guī)技術(shù)得到的單晶硅棒產(chǎn)能高，且生產(chǎn)成本低、硅片電阻率分布均勻；該技術(shù)更適用于n型硅棒，目前該技術(shù)已批量應(yīng)用于制備重?fù)搅啄负辖鸸璋簟?/p>

硅片切割技術(shù)方面，硅片呈現(xiàn)大片化、薄片化、n型化和半片化的特點(diǎn)。182 mm以上尺寸硅片占據(jù)主流，且其市場(chǎng)份額還在進(jìn)一步提升。硅片厚度逐漸降低，p型硅片的厚度為130～140 μm，n型隧穿氧化層鈍化接觸（TOPCon）太陽(yáng)電池的硅片厚度為110～120 μm，異質(zhì)結(jié)（HJT）太陽(yáng)電池的硅片厚度達(dá)到100～110 μm。

輔料方面，隨著硅片尺寸增大，直拉法用石英坩堝的尺寸也迅速增長(zhǎng)，導(dǎo)致高純石英砂的消耗量日趨增長(zhǎng)。石英坩堝中層和外層使用的低端高純度石英砂已基本實(shí)現(xiàn)國(guó)產(chǎn)化；但內(nèi)層使用的高端高純度石英砂仍需進(jìn)口。目前國(guó)內(nèi)多家企業(yè)正在致力于尋找更優(yōu)質(zhì)的礦藏或發(fā)展提純新技術(shù)，以進(jìn)行內(nèi)層高端高純度石英砂的研發(fā)。

總體來(lái)說(shuō)，2023年晶體硅及硅片技術(shù)的進(jìn)展體現(xiàn)在生產(chǎn)效率的提高、成本的降低、環(huán)境影響的最小化及市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力的增強(qiáng)等方面。

2" 晶體硅太陽(yáng)電池及其光伏組件

2023年是n型太陽(yáng)電池大發(fā)展的一年，其中，n型TOPCon太陽(yáng)電池的市場(chǎng)份額達(dá)到30%，相較于p型發(fā)射極和背面鈍化（PERC）太陽(yáng)電池，其已具備明顯性價(jià)比優(yōu)勢(shì)；HJT太陽(yáng)電池具備性能優(yōu)勢(shì)，并處于持續(xù)降本中。

2023年已建成的TOPCon太陽(yáng)電池生產(chǎn)線的產(chǎn)能為400 GW左右，此類(lèi)太陽(yáng)電池生產(chǎn)線的平均光電轉(zhuǎn)換效率達(dá)到25.6%左右。此類(lèi)太陽(yáng)電池主要的改進(jìn)技術(shù)包括背表面拋光技術(shù)、正表面選擇性發(fā)射極（SE）技術(shù)、背表面鈍化膜的減薄工藝、正表面激光輔助燒結(jié)技術(shù)（LECO）等，其中前3項(xiàng)改進(jìn)技術(shù)已應(yīng)用到大規(guī)模量產(chǎn)中，而第4項(xiàng)改進(jìn)技術(shù)還處在中試階段。這些改進(jìn)的技術(shù)使TOPCon太陽(yáng)電池的光電轉(zhuǎn)換效率提高了0.3%～0.4%。182半片72版型TOPCon光伏組件的功率在480 W左右。

2023年，已建成的HJT太陽(yáng)電池生產(chǎn)線的產(chǎn)能約為40 GW，實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)出貨量5 GW左右；該類(lèi)太陽(yáng)電池生產(chǎn)線的平均光電轉(zhuǎn)換效率達(dá)到25.5%，有些經(jīng)過(guò)技術(shù)改進(jìn)的HJT太陽(yáng)電池的生產(chǎn)線平均光電轉(zhuǎn)換效率達(dá)到25.8%～26.0%。210半片132版型HJT光伏組件的功率為710 W，最高功率可達(dá)到755 W。雙面微晶技術(shù)全面導(dǎo)入到HJT太陽(yáng)電池大規(guī)模量產(chǎn)中，HJT太陽(yáng)電池的配套技術(shù)不斷創(chuàng)新。HJT太陽(yáng)電池用硅片方面開(kāi)始探索CCz硅棒技術(shù)的產(chǎn)業(yè)化導(dǎo)入，這將使n型硅片的電阻率分布更加均勻，并且將通過(guò)100%使用顆粒硅來(lái)達(dá)到降本的目的；對(duì)于硅片切片技術(shù)，將在大規(guī)模量產(chǎn)中使用半片切割技術(shù)和邊皮切割技術(shù)，并將采用TOPCon太陽(yáng)電池用硅片的頭尾料等，以便于通過(guò)這些措施來(lái)大幅降低HJT太陽(yáng)電池的硅片成本。2023年量產(chǎn)的HJT太陽(yáng)電池的硅片厚度已降至120 μm，比2022年的值降低了10 μm，進(jìn)一步降低了成本。除了將雙面微晶技術(shù)導(dǎo)入到HJT太陽(yáng)電池量產(chǎn)中之外，還將銀包銅電極、無(wú)主柵（0BB）太陽(yáng)電池技術(shù)導(dǎo)入到量產(chǎn)中，并已開(kāi)始無(wú)銦靶材的中試實(shí)驗(yàn)；另外，鋼板印刷技術(shù)已中試成功，在2024年開(kāi)始進(jìn)入量產(chǎn)階段，該技術(shù)將使HJT太陽(yáng)電池的光電轉(zhuǎn)換效率提升0.2%，預(yù)計(jì)2024年HJT太陽(yáng)電池會(huì)成為一種重要的晶體硅太陽(yáng)電池技術(shù)而占有更大的市場(chǎng)份額。在HJT光伏組件方面，光轉(zhuǎn)膜和丁基膠封邊技術(shù)已導(dǎo)入到大規(guī)模量產(chǎn)中，提高了HJT光伏組件的可靠性，而且還提高了此類(lèi)光伏組件的功率；通過(guò)這些新技術(shù)導(dǎo)入量產(chǎn)光伏組件中，HJT光伏組件將擁有更大的競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)。

2023年已建成的背接觸（BC）太陽(yáng)電池生產(chǎn)線的產(chǎn)能為30 GW左右。BC太陽(yáng)電池的光電轉(zhuǎn)換效率較高，但是工藝步驟較長(zhǎng)，導(dǎo)致此類(lèi)太陽(yáng)電池的制備成本較高。目前中國(guó)有兩家企業(yè)已實(shí)現(xiàn)了此類(lèi)太陽(yáng)電池的量產(chǎn)，但產(chǎn)品的良率和成本仍舊存在較大挑戰(zhàn)。

3" 薄膜太陽(yáng)電池及其光伏組件

銅銦鎵硒（CIGS）太陽(yáng)電池方面，由瑞典Evola公司與瑞典Uppsala大學(xué)制備的常規(guī)單結(jié)CIGS太陽(yáng)電池的實(shí)驗(yàn)室光電轉(zhuǎn)換效率達(dá)到23.6%。柔性和雙面發(fā)電是CIGS太陽(yáng)電池的新發(fā)展方向，由瑞士聯(lián)邦材料科學(xué)與技術(shù)實(shí)驗(yàn)室（EMPA）制備的柔性CIGS太陽(yáng)電池的光電轉(zhuǎn)換效率達(dá)到22.2%[1]，中國(guó)科學(xué)院深圳先進(jìn)技術(shù)研究院的楊春雷課題組在柔性金屬基底上也實(shí)現(xiàn)了22.3%的柔性CIGS太陽(yáng)電池認(rèn)證光電轉(zhuǎn)換效率[2]。剛性基底的雙面CIGS太陽(yáng)電池的頂部和底部入射效率分別達(dá)到19.77%和10.89%，柔性基底雙面CIGS太陽(yáng)電池也取得了15.36%和6.61%的頂部和底部入射效率[3]。在CIGS光伏組件方面，由德國(guó)Avancis機(jī)構(gòu)制備的商業(yè)化常規(guī)CIGS光伏組件的光電轉(zhuǎn)換效率達(dá)到20.3%[4]，由美國(guó)Ascent Solar公司制備的柔性CIGS光伏組件的光電轉(zhuǎn)換效率達(dá)到了17.73%[5]，中國(guó)尚越光電科技股份公司也實(shí)現(xiàn)了17.75%的CIGS光伏組件光電轉(zhuǎn)換效率[6]。

銅鋅錫硫硒（CZTSSe）薄膜太陽(yáng)電池研究取得重要進(jìn)展。2023年5月，中國(guó)科學(xué)院物理研究所孟慶波團(tuán)隊(duì)創(chuàng)造了14.9%的CZTSSe薄膜太陽(yáng)電池光電轉(zhuǎn)換效率，刷新了世界紀(jì)錄；此外，該團(tuán)隊(duì)在面積為1 cm2的CZTSSe薄膜太陽(yáng)電池上也創(chuàng)造了12.1%光電轉(zhuǎn)換效率的世界紀(jì)錄 [7]。此外，得益于對(duì)溶液化學(xué)反應(yīng)及CZTSSe晶體合成路徑的理解，中國(guó)多個(gè)研究團(tuán)隊(duì)將CZTSSe薄膜太陽(yáng)電池的光電轉(zhuǎn)換效率提升至14%以上。南京郵電大學(xué)辛顥團(tuán)隊(duì)在透明FTO基底上制備了CZTSSe薄膜太陽(yáng)電池，其認(rèn)證的光電轉(zhuǎn)換效率達(dá)到11.43%[8]；該團(tuán)隊(duì)還首次報(bào)道了面積為10.5 cm2的CZTSSe薄膜光伏組件，其光電轉(zhuǎn)換效率達(dá)到4.25%。

2023年，碲化鎘（CdTe）薄膜太陽(yáng)電池光電轉(zhuǎn)換效率的世界紀(jì)錄提升至22.4%[9]。美國(guó)First Solar公司兩次小幅度打破CdTe薄膜太陽(yáng)電池的光電轉(zhuǎn)換效率世界紀(jì)錄（22.3%和22.4%），其Series 7 CdTe薄膜光伏組件的功率達(dá)到550 W，基于CuRe技術(shù)的年均光電轉(zhuǎn)換效率衰減率降至0.2%，進(jìn)一步提升了此類(lèi)光伏組件的功率和長(zhǎng)期穩(wěn)定性[9]。中國(guó)小面積CdTe薄膜太陽(yáng)電池的實(shí)驗(yàn)室光電轉(zhuǎn)換效率達(dá)到21%，大面積CdTe薄膜光伏組件的光電轉(zhuǎn)換效率超過(guò)17%。全球CdTe薄膜光伏組件的年度出貨量和累計(jì)裝機(jī)容量均分別超過(guò)16和60 GW。

銻基硫系化合物（Sb2Se3，Sb2（S，Se）3和Sb2S3）薄膜太陽(yáng)電池方面，主要研究集中于吸收層性質(zhì)改善、異質(zhì)結(jié)界面與背界面調(diào)控及新型結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方面。截至2023年底，Sb2Se3和Sb2S3薄膜太陽(yáng)電池的光電轉(zhuǎn)換效率仍維持2022年達(dá)到的最高值（10.57%和8.00%）[10-11]。2023年，武漢大學(xué)肖旭東團(tuán)隊(duì)通過(guò)溶劑輔助水熱法制備出高質(zhì)量Sb2（S，Se）3吸收層，將Sb2（S，Se）3薄膜太陽(yáng)電池的光電轉(zhuǎn)換效率從10.70%提升至10.75%。

4" 新型太陽(yáng)電池

4.1nbsp; 鈣鈦礦太陽(yáng)電池

鈣鈦礦太陽(yáng)電池的光電轉(zhuǎn)換效率提升速度快、預(yù)期制造成本低，成為最具潛力的新型光伏發(fā)電技術(shù)。2023年，研究人員通過(guò)改進(jìn)鈣鈦礦材料的化學(xué)成分和晶體結(jié)構(gòu)等，實(shí)現(xiàn)了鈣鈦礦太陽(yáng)電池光電轉(zhuǎn)換效率的顯著提升。鈣鈦礦太陽(yáng)電池主要的技術(shù)創(chuàng)新研究包括使用陽(yáng)離子和陰離子混合策略來(lái)優(yōu)化帶隙及穩(wěn)定性、通過(guò)界面工程減少非輻射復(fù)合損失，以及空氣環(huán)境中高效鈣鈦礦太陽(yáng)電池的制備技術(shù)突破等方面。

根據(jù)材料的不同，鈣鈦礦太陽(yáng)電池可分為全無(wú)機(jī)鈣鈦礦太陽(yáng)電池、有機(jī)-無(wú)機(jī)雜化鈣鈦礦太陽(yáng)電池兩種。全無(wú)機(jī)鈣鈦礦太陽(yáng)電池的發(fā)展時(shí)間較短，其具有較高的光電轉(zhuǎn)換效率及相較于有機(jī)-無(wú)機(jī)雜化鈣鈦礦太陽(yáng)電池更好的熱穩(wěn)定性和電性能，成為鈣鈦礦太陽(yáng)電池領(lǐng)域的關(guān)注熱點(diǎn)之一。有機(jī)-無(wú)機(jī)雜化鈣鈦礦太陽(yáng)電池因其高光電轉(zhuǎn)換效率、低成本及可調(diào)的電性能而受到廣泛關(guān)注。

目前，美國(guó)西北大學(xué)和加拿大多倫多大學(xué)聯(lián)合制備的單結(jié)鈣鈦礦太陽(yáng)電池以26.1%的光電轉(zhuǎn)換轉(zhuǎn)換效率打破了世界紀(jì)錄，且該紀(jì)錄獲得美國(guó)國(guó)家可再生能源實(shí)驗(yàn)室（NREL）的認(rèn)證[12]；中國(guó)科學(xué)院寧波材料技術(shù)與工程研究所制備的柔性鈣鈦礦太陽(yáng)電池獲得最高光電轉(zhuǎn)換效率（24.08%）[13]；極電光能有限公司（下文簡(jiǎn)稱(chēng)為“極電光能”）制備得到的面積為809.9 cm2的鈣鈦礦光伏組件以18.6%的光電轉(zhuǎn)換效率打破了世界紀(jì)錄，且該紀(jì)錄獲得日本電氣安全環(huán)境研究所（JET）的認(rèn)證。

中國(guó)多家企業(yè)積極開(kāi)展鈣鈦礦太陽(yáng)電池技術(shù)產(chǎn)業(yè)化開(kāi)發(fā)，比如：杭州纖納光電科技股份有限公司（下文簡(jiǎn)稱(chēng)為“杭州纖納”）、極電光能、昆山協(xié)鑫光電材料有限公司、仁爍光能（蘇州）有限公司等；同時(shí)，以中國(guó)長(zhǎng)江三峽集團(tuán)有限公司、中國(guó)華能集團(tuán)有限公司等為代表的能源電力企業(yè)均有布局鈣鈦礦太陽(yáng)電池領(lǐng)域。

4.2" 有機(jī)太陽(yáng)電池

2023年有機(jī)太陽(yáng)電池的研究主要集中在開(kāi)發(fā)新型的高性能給體和受體材料，以及優(yōu)化器件結(jié)構(gòu)以提高器件的光電轉(zhuǎn)換效率方面。此類(lèi)太陽(yáng)電池的技術(shù)創(chuàng)新包括采用A-DA' D-A型小分子受體和聚合物給體。中國(guó)科學(xué)院大學(xué)的三元有機(jī)太陽(yáng)電池獲得19.22%的光電轉(zhuǎn)換效率（認(rèn)證的光電轉(zhuǎn)換效率為18.80%）；南開(kāi)大學(xué)首次實(shí)現(xiàn)了有機(jī)太陽(yáng)電池的光電轉(zhuǎn)換效率超過(guò)18%，且太陽(yáng)電池以其初始性能80%的運(yùn)行時(shí)間T80達(dá)到5000 h以上；華南理工大學(xué)制備的半透明有機(jī)太陽(yáng)電池獲得10.01%的光電轉(zhuǎn)換效率和30.53%的平均透過(guò)率；浙江大學(xué)制備的1 cm2柔性有機(jī)太陽(yáng)電池的光電轉(zhuǎn)換效率達(dá)到了15.56%，且該電池在彎曲半徑為4 mm的情況下彎曲10萬(wàn)次后無(wú)光電轉(zhuǎn)換效率衰減；蘇州大學(xué)制備的36 cm2大面積有機(jī)太陽(yáng)電池實(shí)現(xiàn)了13.47%的光電轉(zhuǎn)換效率。未來(lái)，有機(jī)太陽(yáng)電池的研究將繼續(xù)探索新型材料和器件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，推動(dòng)其在可穿戴和柔性電子領(lǐng)域的應(yīng)用。

4.3" 量子點(diǎn)太陽(yáng)電池

中國(guó)在多種量子點(diǎn)太陽(yáng)電池的科學(xué)研究方面都達(dá)到了國(guó)際水平。2023年此類(lèi)太陽(yáng)電池的研究重點(diǎn)在于優(yōu)化量子點(diǎn)的合成方法和表面修飾，以提高其電性能和穩(wěn)定性。技術(shù)創(chuàng)新包括開(kāi)發(fā)新型的鉛硫族量子點(diǎn)和鈣鈦礦量子點(diǎn)材料，以及通過(guò)界面工程改善電荷傳輸。華南農(nóng)業(yè)大學(xué)創(chuàng)造了鉛硫族量子點(diǎn)敏化太陽(yáng)電池，獲得了15.2%的光電轉(zhuǎn)換效率認(rèn)證紀(jì)錄。北京航空航天大學(xué)制備的鈣鈦礦量子點(diǎn)太陽(yáng)電池實(shí)現(xiàn)了16.53%的光電轉(zhuǎn)換效率。臺(tái)灣科技大學(xué)制備了光電轉(zhuǎn)換效率為8.96%的量子點(diǎn)敏化太陽(yáng)電池，連續(xù)工作150 h后仍能保持原始光電轉(zhuǎn)換效率的90%；此外，該校制備的鉛硫族量子點(diǎn)太陽(yáng)電池實(shí)現(xiàn)了10.5%的光電轉(zhuǎn)換效率，并在未封裝條件下空氣中放置4000 h后仍能保持原始光電轉(zhuǎn)換效率的89%。

未來(lái)，量子點(diǎn)太陽(yáng)電池的研究將繼續(xù)探索更多的材料組合和器件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，以提高此類(lèi)太陽(yáng)電池的光電轉(zhuǎn)換效率和穩(wěn)定性。

4.4" 疊層太陽(yáng)電池

疊層太陽(yáng)電池通過(guò)結(jié)合不同帶隙的半導(dǎo)體材料，有效拓寬了太陽(yáng)電池對(duì)太陽(yáng)光譜的吸收范圍，減少了熱弛豫損失。2023年疊層太陽(yáng)電池的研究主要是提升鈣鈦礦/硅疊層太陽(yáng)電池和全鈣鈦礦疊層太陽(yáng)電池的光電轉(zhuǎn)換效率，其中，隆基綠能科技股份有限公司（下文簡(jiǎn)稱(chēng)為“隆基綠能”）制備的鈣鈦礦/硅疊層太陽(yáng)電池認(rèn)證的光電轉(zhuǎn)換效率突破了33.9%；全鈣鈦礦疊層太陽(yáng)電池已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了29.1%的認(rèn)證光電轉(zhuǎn)換效率。目前，已報(bào)道的鈣鈦礦/有機(jī)疊層太陽(yáng)電池的最高光電轉(zhuǎn)換效率僅為24.47%，認(rèn)證的最高光電轉(zhuǎn)換效率僅為23.1%。2023年德國(guó)亥姆霍茲柏林材料與能源研究中心（HZB）保持了鈣鈦礦/CIGS兩端疊層太陽(yáng)電池24.2%的光電轉(zhuǎn)換效率紀(jì)錄。韓國(guó)漢陽(yáng)大學(xué)制備的2T和4T鈣鈦礦/砷化鎵（GaAs）疊層太陽(yáng)電池分別獲得了24.27%和25.19%的光電轉(zhuǎn)換效率。中國(guó)科學(xué)院化學(xué)研究所制備出光電轉(zhuǎn)換效率為20.27% 的疊層有機(jī)太陽(yáng)電池，中國(guó)計(jì)量科學(xué)研究院認(rèn)證值為20.0%。

4.5" 其他新型太陽(yáng)電池

新型太陽(yáng)電池的種類(lèi)較多，新型硅基太陽(yáng)電池仍以硅作為主要的光吸收層，將化合物與硅形成異質(zhì)結(jié)接觸，實(shí)現(xiàn)載流子的分離，比如：聚二氧乙基噻吩（PEDOT）：聚苯乙烯磺酸根陰離子（PSS）/Si雜化太陽(yáng)電池、過(guò)渡金屬氧化物（TMO）/Si異質(zhì)結(jié)太陽(yáng)電池。

2023年新型太陽(yáng)電池的研究重點(diǎn)在于：1） PEDOT：PSS/Si雜化太陽(yáng)電池的穩(wěn)定性、能級(jí)調(diào)控、界面鈍化；2） TMO/Si異質(zhì)結(jié)太陽(yáng)電池界面的能級(jí)匹配；3） 硅納米線的制備、光學(xué)調(diào)制和基于硅納米線的徑向HJT太陽(yáng)電池的制備；4） 新型鐵電材料化合物薄膜太陽(yáng)電池的制備。未來(lái)，隨著新型硅基太陽(yáng)電池和新型鐵電太陽(yáng)電池光電轉(zhuǎn)換效率和穩(wěn)定性的提升，未來(lái)新型太陽(yáng)電池技術(shù)定會(huì)脫穎而出。

5" 光伏發(fā)電系統(tǒng)的集成與應(yīng)用

2023年，受光伏組件價(jià)格持續(xù)下降、中美等國(guó)大型地面光伏電站復(fù)蘇反彈、歐盟和中國(guó)的分布式光伏發(fā)電增長(zhǎng)強(qiáng)勁、“光伏+”場(chǎng)景不斷拓展等因素的疊加影響，全球光伏發(fā)電總裝機(jī)容量達(dá)1552.3 GW，同比增長(zhǎng)31.8%[14]；中國(guó)新增光伏發(fā)電裝機(jī)容量為216.88 GW，再創(chuàng)歷史新高，占全球新增光伏發(fā)電裝機(jī)容量的60%以上[15]。

2023年，光伏發(fā)電系統(tǒng)應(yīng)用呈“立地、頂天、上山、下海/水”等發(fā)展態(tài)勢(shì)，多層次立體式應(yīng)用體系不斷豐富。大型地面光伏電站在部分地區(qū)逐步向基地化轉(zhuǎn)變，光伏發(fā)電系統(tǒng)輸電架構(gòu)及控制方式成為研究焦點(diǎn)；分布式光伏發(fā)電的滲透率持續(xù)增加，其集群呈現(xiàn)接入電壓低、單點(diǎn)容量大、建設(shè)規(guī)模散的特征，分布式光伏發(fā)電集群劃分，參與電網(wǎng)調(diào)壓、調(diào)頻、調(diào)峰研究取得新進(jìn)展；天基/空間太陽(yáng)能的概念依舊火熱，多場(chǎng)景天基/空間太陽(yáng)能應(yīng)用不斷提出，無(wú)線微波能量傳輸技術(shù)實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)室驗(yàn)證，空間激光能量傳輸技術(shù)也取得新突破；基于新型n型光伏組件的山地光伏電站正在建設(shè)，適用于山地光伏電站的光伏產(chǎn)品開(kāi)始研發(fā)；漂浮式光伏發(fā)電系統(tǒng)的潛力不斷得到挖掘，且此類(lèi)光伏發(fā)電系統(tǒng)的應(yīng)用場(chǎng)景從內(nèi)陸的水上逐漸向近海岸，甚至是向深遠(yuǎn)海延伸。中國(guó)在近海岸樁基式光伏發(fā)電系統(tǒng)及漂浮式海上光伏發(fā)電系統(tǒng)方面取得實(shí)證性突破，同時(shí)全球首個(gè)將風(fēng)電、光伏發(fā)電和深海養(yǎng)殖融合為一體的深遠(yuǎn)海漂浮風(fēng)電與海洋牧場(chǎng)養(yǎng)殖一體化項(xiàng)目在中國(guó)落地，使中國(guó)成為深遠(yuǎn)海漂浮式光伏發(fā)電系統(tǒng)技術(shù)發(fā)展及應(yīng)用的先行者。

2023年，光伏發(fā)電系統(tǒng)應(yīng)用繼續(xù)從單一場(chǎng)景向復(fù)合場(chǎng)景演化，互補(bǔ)、復(fù)合、共生的“光伏+農(nóng)/漁/林/交通業(yè)”等復(fù)合系統(tǒng)獲得越來(lái)越多關(guān)注。尤其是利用光伏發(fā)電制氫逐步成為國(guó)家減排降碳路線的共識(shí)之一；另外，光伏發(fā)電與生態(tài)治理/修復(fù)相結(jié)合的方式，為包括中國(guó)在內(nèi)的有關(guān)國(guó)家提供了光伏治沙、光伏礦山生態(tài)修復(fù)等生態(tài)治理新思路。

2023年，基于新型太陽(yáng)電池的光伏發(fā)電系統(tǒng)不斷落地，全球首個(gè)兆瓦級(jí)鈣鈦礦光伏電站已在中國(guó)投入商業(yè)化應(yīng)用；在德國(guó)，采用n型TOPCon光伏組件的百兆瓦級(jí)光伏電站建設(shè)完成；在保加利亞，全球最大的百兆瓦級(jí)HJT光伏電站正在建設(shè)；中國(guó)首款具有完全自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)、適應(yīng)海洋特殊環(huán)境的雙面雙玻HJT單晶硅光伏組件將配置于中廣核煙臺(tái)招遠(yuǎn)400 MW海上光伏發(fā)電項(xiàng)目。

6" 光伏功率變換器及平衡部件

1）在并網(wǎng)光伏逆變技術(shù)方面，目前主要還是采用基于電網(wǎng)電壓鎖相的電流型控制技術(shù)，為適應(yīng)新型電力系統(tǒng)的發(fā)展，并網(wǎng)光伏逆變技術(shù)在弱電網(wǎng)適應(yīng)性、寬頻諧振抑制和慣性支撐能力等方面取得研究進(jìn)展。陽(yáng)光電源股份有限公司（下文簡(jiǎn)稱(chēng)為“陽(yáng)光電源”）與合肥工業(yè)大學(xué)合作研發(fā)的電壓控制型逆變器，在功率快速控制、高效最大功率點(diǎn)跟蹤（MPPT）、強(qiáng)電網(wǎng)下穩(wěn)定運(yùn)行控制、故障穿越和有功備用電網(wǎng)支撐技術(shù)方面取得成果，不僅滿足并網(wǎng)光伏逆變器的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，并能明顯提高弱電網(wǎng)的適應(yīng)能力。

此外，陽(yáng)光電源還將電流型和電壓型（跟網(wǎng)型和構(gòu)網(wǎng)型）控制技術(shù)相結(jié)合，開(kāi)發(fā)出了虛擬雙源疊控技術(shù)，使變流器和儲(chǔ)能系統(tǒng)能夠動(dòng)態(tài)發(fā)揮各自優(yōu)勢(shì)，更好地支撐新型電力系統(tǒng)運(yùn)行。華潤(rùn)電力控股有限公司聯(lián)合華為數(shù)字能源技術(shù)有限公司共同開(kāi)展了基于構(gòu)網(wǎng)型電壓源主動(dòng)支撐新型電力系統(tǒng)的光儲(chǔ)系統(tǒng)測(cè)試驗(yàn)證項(xiàng)目，光伏發(fā)電系統(tǒng)和儲(chǔ)能系統(tǒng)通過(guò)協(xié)調(diào)控制，具備了等效的慣量和無(wú)功補(bǔ)償能力，可主動(dòng)支撐弱電網(wǎng)故障下電力系統(tǒng)的暫態(tài)穩(wěn)定運(yùn)行。中國(guó)電力科學(xué)研究院和國(guó)網(wǎng)青海省電力公司電力科學(xué)研究院針對(duì)高比例新能源下的電網(wǎng)安全穩(wěn)定運(yùn)行，高標(biāo)準(zhǔn)地完成了構(gòu)網(wǎng)系統(tǒng)并聯(lián)穩(wěn)定性、高/低電壓?jiǎn)未?連續(xù)故障穿越、一次調(diào)頻及慣量響應(yīng)特性等一系列測(cè)試，也是全球首次構(gòu)網(wǎng)型光儲(chǔ)系統(tǒng)并網(wǎng)性能的現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試。

在光伏中壓直流變換器方面，中國(guó)科學(xué)院電工研究所提出原創(chuàng)性全直流并網(wǎng)技術(shù)，該技術(shù)可有效解決諧波諧振、無(wú)功傳輸?shù)冉涣鲄R集和輸送存在的問(wèn)題，實(shí)現(xiàn)了高效并網(wǎng)。

2）在逆變器和平衡部件產(chǎn)品開(kāi)發(fā)方面，陽(yáng)光電源的集中式光伏逆變器采用模塊化集成方案，實(shí)現(xiàn)了集中式光伏逆變器10120 kW的單機(jī)最大輸出功率；此外，該公司最新研發(fā)的直流2000 V高壓逆變器在陜西省榆林市某光伏發(fā)電項(xiàng)目中成功投運(yùn)，這是2000 V光伏發(fā)電系統(tǒng)在世界范圍內(nèi)的第1次并網(wǎng)實(shí)證，標(biāo)志著光伏發(fā)電系統(tǒng)電壓成功從1500 V進(jìn)階至2000 V。

在組件級(jí)電力電子（MLPE）變換器方面，大恒能源股份有限公司推出了組逆一體化光伏發(fā)電系統(tǒng)SolarUnit，通過(guò)將光伏組件與逆變器一體化集成設(shè)計(jì)，并采用第3代半導(dǎo)體氮化鎵（GaN），逆變器的轉(zhuǎn)換效率高達(dá)97.55%。

在光伏支架方面，晶澳太陽(yáng)能科技股份有限公司為適應(yīng)雙面光伏組件的安裝，采用了新型固定式光伏支架方案，該方案可大幅增加整體結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。2023年，國(guó)內(nèi)跟蹤式光伏支架得到蓬勃發(fā)展，江蘇國(guó)強(qiáng)興晟能源科技股份有限公司、上海摩昆新能源科技有限公司、天合光能股份有限公司、江蘇中信博新能源科技股份有限公司、華為技術(shù)有限公司等公司在此類(lèi)光伏支架多點(diǎn)支撐設(shè)計(jì)、驅(qū)動(dòng)裝置優(yōu)化、多點(diǎn)平行驅(qū)動(dòng)、智能跟蹤人工智能（AI）算法等方面取得成果，不斷提高其跟蹤精度、結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性、長(zhǎng)期運(yùn)行耐久性和氣候環(huán)境適應(yīng)性等。柔性支架向大跨度、高凈空方向發(fā)展，通威集團(tuán)有限公司聯(lián)合中南大學(xué)首創(chuàng)了3索式柔性支架，在大風(fēng)壓環(huán)境中，其跨度能接近60 m，可抗13級(jí)風(fēng)，滿足國(guó)土資源復(fù)合利用的需求。

7" 光伏電站全生命周期的數(shù)智化技術(shù)

光伏電站全生命周期的數(shù)智化技術(shù)是指光伏電站從規(guī)劃到運(yùn)營(yíng)的全過(guò)程采用數(shù)智化技術(shù)，包括開(kāi)發(fā)、設(shè)計(jì)、供應(yīng)鏈、建造、運(yùn)維與運(yùn)營(yíng)5個(gè)環(huán)節(jié)，通過(guò)數(shù)智化技術(shù)賦能光伏電站全生命周期降本增效，最終實(shí)現(xiàn)光伏電站從規(guī)劃到運(yùn)營(yíng)的全流程無(wú)人化愿景。

大型光伏電站的智能評(píng)估技術(shù)包括地理信息系統(tǒng)（GIS） 平臺(tái)底座技術(shù)、圖斑識(shí)別技術(shù)、地物識(shí)別技術(shù)等，智能設(shè)計(jì)技術(shù)包括建筑物結(jié)構(gòu)的數(shù)字化建模、電氣系統(tǒng)的數(shù)字化建模、多目標(biāo)復(fù)雜系統(tǒng)的非線性規(guī)劃和優(yōu)化等。國(guó)外知名的光伏電站評(píng)估設(shè)計(jì)軟件有PVsyst、PVcase、Helioscope等，且已得到廣泛應(yīng)用。2023年以來(lái)，國(guó)內(nèi)外研究團(tuán)隊(duì)研發(fā)了多款光伏電站智能化評(píng)估、設(shè)計(jì)軟件，例如：SolarStation[16]、iSolarTool、Candela3D[17]等，主要功能包括陰影分析、光伏組件排布、光伏方陣劃分等。

分布式光伏電站的智能評(píng)估、設(shè)計(jì)技術(shù)除可采用大型光伏電站通常采用的智能評(píng)估、設(shè)計(jì)技術(shù)外，還包括Archelios、iSolarBP、CandelaRoof等國(guó)內(nèi)外企業(yè)研究的軟件，可通過(guò)無(wú)人機(jī)建模技術(shù)獲取現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)，自動(dòng)實(shí)現(xiàn)光伏組件排布；基于專(zhuān)業(yè)財(cái)務(wù)模型，評(píng)估項(xiàng)目投資收益；并能實(shí)現(xiàn)光伏電站的智能化詳細(xì)設(shè)計(jì)。

光伏電站數(shù)字化供應(yīng)鏈主要采用WMS[18]、TMS[19]等通用的信息化系統(tǒng)，這些系統(tǒng)發(fā)展相對(duì)成熟，結(jié)合光伏電站供應(yīng)鏈特點(diǎn)進(jìn)行優(yōu)化適配，可滿足光伏電站供應(yīng)鏈的需求。

光伏電站的智能建造技術(shù)開(kāi)始發(fā)展。地面光伏電站的智能建造技術(shù)，國(guó)外已達(dá)到自動(dòng)化水平；國(guó)內(nèi)還處在半自動(dòng)化到自動(dòng)化階段，以及智能化的初步探索期；分布式屋頂光伏電站的智能建造技術(shù)目前還處在人工及半自動(dòng)化階段。

在光伏電站的智能運(yùn)維與運(yùn)營(yíng)技術(shù)方面，2023年以來(lái)，基于深度學(xué)習(xí)的光伏電站輸出功率預(yù)測(cè)取得了較為顯著的進(jìn)展，預(yù)測(cè)結(jié)果具有較高的準(zhǔn)確性。增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)（AR）在光伏電站智能運(yùn)維與運(yùn)營(yíng)中也得到初步應(yīng)用。基于深度學(xué)習(xí)的光伏組件故障診斷取得了廣泛應(yīng)用，利用AI圖像識(shí)別，對(duì)光伏組件故障進(jìn)行自動(dòng)化診斷，故障識(shí)別準(zhǔn)確率達(dá)到97%以上。新的光伏組件灰塵清洗技術(shù)，比如：激光清洗、聲波除塵、電除塵等，正在逐步涌現(xiàn)。

8" 光伏發(fā)電標(biāo)準(zhǔn)及實(shí)證測(cè)試

2023年，國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織（ISO）發(fā)布3項(xiàng)光伏發(fā)電相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，IEC TC82共發(fā)布12項(xiàng)光伏發(fā)電相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。這些標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)容主要針對(duì)標(biāo)準(zhǔn)光伏器件的分類(lèi)、選擇、包裝、標(biāo)記、校準(zhǔn)和維護(hù)，光伏組件的結(jié)構(gòu)安全要求及測(cè)試安全要求，光伏陣列的設(shè)計(jì)要求，光伏組件絕緣材料的柔性聚合物正面和背面結(jié)構(gòu)，地面光伏電站用光伏組件的安全鑒定、重測(cè)導(dǎo)則，光伏發(fā)電系統(tǒng)的直流電弧測(cè)試等。

中國(guó)共發(fā)布11項(xiàng)光伏發(fā)電相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，主要針對(duì)光伏發(fā)電用玻璃的相關(guān)要求，沙漠光伏電站的基本資料、設(shè)備設(shè)施、施工、驗(yàn)收和運(yùn)行維護(hù)等，光伏組件氨腐蝕試驗(yàn)、動(dòng)態(tài)機(jī)械荷載試驗(yàn)，光伏電站氣象觀測(cè)及資料審核、訂正，光伏電站跟蹤系統(tǒng)及光伏支架的檢測(cè)，光伏組件電致發(fā)光（EL）檢測(cè)、紅外熱成像（TIS）檢測(cè)等。

在光伏發(fā)電實(shí)證測(cè)試方面，為提升光伏部件及系統(tǒng)運(yùn)行性能評(píng)價(jià)的準(zhǔn)確性，國(guó)內(nèi)外均開(kāi)展了光伏發(fā)電戶外實(shí)證研究及戶外實(shí)證平臺(tái)的建設(shè)。依托國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃項(xiàng)目、國(guó)家科技支撐計(jì)劃項(xiàng)目，中國(guó)科學(xué)院電工研究所、中國(guó)電力科學(xué)研究院有限公司等科研單位在中國(guó)7種典型氣候條件、多種光伏發(fā)電應(yīng)用場(chǎng)景下建設(shè)了光伏發(fā)電系統(tǒng)實(shí)證測(cè)試平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)光伏部件及系統(tǒng)的戶外運(yùn)行性能監(jiān)測(cè)與評(píng)價(jià)；同時(shí)，各發(fā)電集團(tuán)也開(kāi)展了光伏發(fā)電戶外實(shí)證平臺(tái)的建設(shè)，其中，國(guó)家電力投資集團(tuán)有限公司在黑龍江省大慶市建設(shè)了國(guó)家光伏、儲(chǔ)能實(shí)證實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，并每半年發(fā)布1次監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)。隨著海上光伏發(fā)電項(xiàng)目的開(kāi)展，部分企業(yè)已逐步開(kāi)展海上光伏發(fā)電實(shí)證，國(guó)家電力投資集團(tuán)有限公司山東分公司發(fā)布中國(guó)首個(gè)近海樁基固定式海上光伏發(fā)電實(shí)證成果。

未來(lái)，戶外光伏發(fā)電實(shí)證技術(shù)將實(shí)現(xiàn)對(duì)更多種類(lèi)光伏部件、更多類(lèi)型光伏發(fā)電系統(tǒng)及更多“光伏+”項(xiàng)目的測(cè)試。

9" 太陽(yáng)電池中國(guó)最高效率

2023年8月和12月，中國(guó)可再生能源學(xué)會(huì)光伏專(zhuān)業(yè)委員會(huì)（CPVS）分別啟動(dòng)“太陽(yáng)電池中國(guó)最高效率”征集活動(dòng)，共收到光伏企業(yè)、科研單位提交的12份太陽(yáng)電池及光伏組件光電轉(zhuǎn)換效率檢測(cè)報(bào)告。經(jīng)CPVS專(zhuān)家委員會(huì)審定，產(chǎn)生《2023年太陽(yáng)電池中國(guó)最高效率表》，該表涵蓋晶體硅、鈣鈦礦、鈣鈦礦/硅疊層、有機(jī)和GaAs 5大類(lèi)太陽(yáng)電池，共包括8種太陽(yáng)電池及光伏組件類(lèi)型，分別為背接觸異質(zhì)結(jié)（HBC）單晶硅太陽(yáng)電池、p-TOPCon單晶硅太陽(yáng)電池、單結(jié)鈣鈦礦太陽(yáng)電池、單結(jié)鈣鈦礦光伏組件、鈣鈦礦/硅疊層太陽(yáng)電池、單結(jié)有機(jī)太陽(yáng)電池、單結(jié)有機(jī)光伏組件和3結(jié)GaAs太陽(yáng)電池。2023年太陽(yáng)電池中國(guó)最高效率表如表1所示。表中：da為限定輻照面積的簡(jiǎn)稱(chēng)。

2018—2023年不同類(lèi)型太陽(yáng)電池的中國(guó)最高光電轉(zhuǎn)換效率進(jìn)展如圖1[20]所示。

由圖1可知：與2022年太陽(yáng)電池中國(guó)最高光電轉(zhuǎn)換效率相比，2023年，中國(guó)鈣鈦礦/硅疊層太陽(yáng)電池的最高光電轉(zhuǎn)換效率取得突破性進(jìn)展。隆基綠能自主研發(fā)的鈣鈦礦/硅疊層太陽(yáng)電池光電轉(zhuǎn)換效率達(dá)到33.89%，這是目前此類(lèi)太陽(yáng)電池光電轉(zhuǎn)換效率的世界紀(jì)錄。此前該類(lèi)太陽(yáng)電池的光電轉(zhuǎn)換效率世界紀(jì)錄是由沙特國(guó)王科技大學(xué)于2023年5月創(chuàng)造的33.7%。

晶體硅太陽(yáng)電池方面，隆基綠能自主研發(fā)的HBC單晶硅太陽(yáng)電池，獲得27.09%的光電轉(zhuǎn)換效率，創(chuàng)造了單結(jié)晶體硅太陽(yáng)電池光電轉(zhuǎn)換效率的新世界紀(jì)錄，這是繼2022年隆基綠能創(chuàng)造26.81%的單結(jié)晶體硅太陽(yáng)電池的光電轉(zhuǎn)換效率世界紀(jì)錄后的又一次突破。隆基綠能的p-TOPCon單晶硅太陽(yáng)電池的光電轉(zhuǎn)換效率達(dá)到25.40%。

鈣鈦礦太陽(yáng)電池（光伏組件）方面，中國(guó)科學(xué)院半導(dǎo)體研究所獲得26.00%的單結(jié)鈣鈦礦太陽(yáng)電池光電轉(zhuǎn)換效率世界紀(jì)錄；極電光能41片太陽(yáng)電池串聯(lián)的單結(jié)鈣鈦礦光伏組件的光電轉(zhuǎn)換效率達(dá)到19.50%。

有機(jī)太陽(yáng)電池（光伏組件）方面，上海交通大學(xué)取得突破，將單結(jié)有機(jī)太陽(yáng)電池的光電轉(zhuǎn)換效率世界紀(jì)錄提升到19.22%；浙江大學(xué)/浙江能豐光電科技有限公司/杭州纖納聯(lián)合制作的7片太陽(yáng)電池串聯(lián)的單結(jié)有機(jī)光伏組件（迷你型）的光電轉(zhuǎn)換效率達(dá)到15.70%。

GaAs太陽(yáng)電池方向，江蘇宜興德融科技有限公司將3結(jié)GaAs太陽(yáng)電池的光電轉(zhuǎn)換效率從2017年的34.50%提升到35.50%。

10" 結(jié)論

本文從晶體硅、硅片、晶體硅太陽(yáng)電池及其光伏組件、薄膜太陽(yáng)電池及其光伏組件、新型太陽(yáng)電池、光伏發(fā)電系統(tǒng)集成與應(yīng)用、光伏功率變換器及平衡部件、光伏電站全生命周期的數(shù)智化技術(shù)、光伏發(fā)電標(biāo)準(zhǔn)及實(shí)證測(cè)試、太陽(yáng)電池光電轉(zhuǎn)換效率等方面對(duì)2023年中國(guó)光伏技術(shù)發(fā)展情況進(jìn)行了系統(tǒng)總結(jié)。得到以下結(jié)論：

1） 三氯氫硅法（改良西門(mén)子法）和硅烷法技術(shù)的能耗指標(biāo)達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平，多次裝料拉晶（RCz）技術(shù)仍是主要的硅棒生產(chǎn)方式，結(jié)合顆粒硅料的連續(xù)直拉單晶（CCz）技術(shù)持續(xù)取得進(jìn)展。

2） n型太陽(yáng)電池的市場(chǎng)份額快速增加，TOPCon太陽(yáng)電池大規(guī)模量產(chǎn)，HJT太陽(yáng)電池產(chǎn)能持續(xù)增加，BC太陽(yáng)電池實(shí)現(xiàn)批量生產(chǎn)。晶體硅太陽(yáng)電池、鈣鈦礦太陽(yáng)電池、鈣鈦礦/硅疊層太陽(yáng)電池、CZTSSe薄膜太陽(yáng)電池、有機(jī)太陽(yáng)電池等太陽(yáng)電池的光電轉(zhuǎn)換效率屢創(chuàng)世界紀(jì)錄。

3） 多層次立體化光伏發(fā)電應(yīng)用體系不斷豐富，大型地面光伏電站、分布式光伏電站、海上漂浮式光伏電站、天基/空間光伏發(fā)電系統(tǒng)、山地光伏電站等多元化應(yīng)用模式蓬勃發(fā)展。

通過(guò)對(duì)2023年中國(guó)光伏技術(shù)發(fā)展情況進(jìn)行梳理后發(fā)現(xiàn)，中國(guó)光伏技術(shù)已步入快速發(fā)展的軌道，技術(shù)創(chuàng)新能力不斷提升，產(chǎn)業(yè)鏈上下游配套能力日益完善，為光伏技術(shù)進(jìn)一步大規(guī)模應(yīng)用提供了堅(jiān)實(shí)的支撐。

未來(lái)，中國(guó)需要繼續(xù)加速推進(jìn)光伏技術(shù)創(chuàng)新與產(chǎn)業(yè)化升級(jí)，同時(shí)加快不同類(lèi)型光伏發(fā)電項(xiàng)目的落地實(shí)施，不斷提高太陽(yáng)電池、光伏組件的光電轉(zhuǎn)換效率和光伏發(fā)電系統(tǒng)的穩(wěn)定性，并降低平準(zhǔn)化度電成本，以支持更加安全、可靠、高效的新型能源體系的建設(shè)。

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Overview of China's PV Technology Progress in 2023

Wang Yibo1，Zhao Ying2，Wang Lei3，Wang Wenjing4，Xin Hao5，Li Meicheng6，Mao Meiqin7，Su Jianhui7，Zhang Yanhu8，Dong Yinghua9，Lyu Jun10，Li Hailing1

（1. Institute of Electrical Engineering Chinese Academy of Sciences，Beijing 100190，China；

2. College of Electronic Information and Optical Engineering，Nankai University，Tianjin 300071，China；

3. State Key Laboratory of Silicon and Advanced Semiconductor Materials，Zhejiang University，Hangzhou 310058，China；

4. Anhui Huasun Energy Co.，Ltd，Xuancheng 242000，China；

5. State Key Laboratory of Organic Electronics and Information Displays，Nanjing University of Posts and Telecommunications，Nanjing 210023，China；

6. North China Electric Power University，Beijing 102206，China；

7. Energy Research Institute of Hefei University of Technology，Hefei 230009，China；

8. Sungrow Renewables Development Co.，Ltd.，Hefei 230093，China；

9. State Key Laboratory of Renewable Energy Grid-Integration，China Electrical Power Research Institute，Nanjing 210003，China；

10. Nanjing University，China Electrical Power Research Institute，Nanjing 210023，China）

Abstract：In 2023，China's PV technology has developed rapidly. This paper systematically summarizes the development of China's PV technology in 2023 from the aspects of c-Si and silicon wafers，crystalline silicon solar cells and their PV modules，thin-film solar cells and their PV modules，new solar cells，integration and application of PV power generation systems，PV power converters and balance components，digital technology for the entire lifecycle of PV power stations，PV power generation standards and empirical testing，and photoelectric conversion efficiency of solar cells. It objectively depicts the overall map of China's PV technology innovation. The following conclusions have been drawn：1） The energy consumption indicators of the trichlorosilane method （improved Siemens method） and the silane method technology have reached the international advanced level，and the recharged czocharlski technology （RCz） is still the main silicon rod production method. The continuous czochralski monocrystal （CCz） technology combined with granular silicon materials continues to make progress. 2） The market share of n-type solar cells is rapidly increasing，TOPCon solar cells are being mass-produced，HJT solar cell production capacity continues to increase，and BC solar cells are achieving mass production. The photoelectric conversion efficiency of solar cells such as c-Si solar cells，perovskite solar cells，perovskite/c-Si stacked solar cells，CZTSSe thin film solar cells，and organic solar cells has repeatedly set world records. 3） The multi-level and three-dimensional PV power generation application system is constantly enriching，and diversified application models such as large-scale ground PV power stations，distributed PV power stations，offshore floating PV power stations，space-based/space PV power generation systems，and mountain PV power stations are flourishing.

Keywords：PV power generation；solar cells；PV modules；photoelectric conversion efficiency；system integration

收稿日期：2024-05-21

通信作者：王一波（1977—），男，博士、研究員，主要從事可再生能源發(fā)電系統(tǒng)及裝備技術(shù)方面的研究。wyb@mail.iee.ac.cn