光伏組件是基于電池整合的具有封裝及內(nèi)部聯(lián)結(jié)的，能單獨(dú)提供直流電輸出的、最小不可分割的光伏電池組合裝置。
光伏組件作為最小有效發(fā)電單位，在光伏電站中承擔(dān)光電轉(zhuǎn)換的功能，是光伏發(fā)電系統(tǒng)中的核心部分。
光伏組件核心部件光伏電池片單片發(fā)電量有限，需經(jīng)串聯(lián)和封裝為組件，才能作為電源使用。
光伏組件由一定數(shù)量的光伏電池片通過導(dǎo)線串并聯(lián)連接并加以封裝而成，主要包括電池片（一般60或72片）、互聯(lián)條、匯流條、光伏玻璃、膠膜、背板、鋁邊框、接線盒等核心組成部分。
光伏組件的類型
光伏組件分為晶硅組件和薄膜組件，其中晶硅組件憑借單塊組件發(fā)電功率高的特性占據(jù)光伏組件總量90%-95%的份額，薄膜組件僅占5%-10%左右。
晶硅光伏組件根據(jù)背面材質(zhì)可以分為雙玻組件和單玻組件，單玻組件的背板材料大部分為不透光的復(fù)合材料（TPT、TPE等），目前單玻組件仍是主流，2020年單玻組件市占率70%-75%左右，雙玻組件占比約25%-30%；雙玻組件采用玻璃替代了單玻組件的復(fù)材背板，雙面采用玻璃封裝。
相比單玻組件，雙玻組件的生命周期更長，耐候性和耐腐蝕性更強(qiáng)，衰減低于普通組件；發(fā)電效率更高，正面背面均有發(fā)電能力，背面可接受周圍環(huán)境的反射光、散射光轉(zhuǎn)換為電能，根據(jù)不同地面環(huán)境雙面組件能夠提高10%-30%的發(fā)電量。
光伏組件制備的具體工藝流程可分為：焊接、疊層、層壓、EL測試、裝框、裝接線盒、清晰、IV測試、成品檢驗(yàn)、包裝等，其中技術(shù)和價(jià)值量最高的環(huán)節(jié)為焊接和層壓。
光伏組件行業(yè)加工設(shè)備—國產(chǎn)設(shè)備穩(wěn)步實(shí)現(xiàn)進(jìn)口替代
國產(chǎn)組件設(shè)備歷經(jīng)三個(gè)階段，最終實(shí)現(xiàn)組件進(jìn)口替代。
2000年以前：光伏行業(yè)發(fā)展的初期，組件設(shè)備國產(chǎn)化的起步頗為艱難。光伏組件的市場和技術(shù)都在德國、美國、日本等企業(yè)手中掌握，國內(nèi)廠商需高額進(jìn)口西方的技術(shù)和設(shè)備，再利用國內(nèi)豐富的太陽能資源和廉價(jià)勞動力進(jìn)行生產(chǎn)和加工，然后向外出口價(jià)值量較低的組件產(chǎn)品。
2000-2010年：2000年起，國產(chǎn)組件設(shè)備開始替代進(jìn)口設(shè)備，在解決光伏設(shè)備從無到有的問題后，國內(nèi)的組件廠商開始積極尋求光伏產(chǎn)品的海外市場。
然而相較于國外先進(jìn)設(shè)備生產(chǎn)的組件產(chǎn)品，國產(chǎn)設(shè)備所生產(chǎn)的組件難以贏得外國客戶的認(rèn)可。
2010年至今：2011年全國能源工作會議明確提出把光伏產(chǎn)業(yè)培養(yǎng)成為中國先進(jìn)的裝備制造產(chǎn)業(yè)和新興能源支柱產(chǎn)業(yè)。隨著技術(shù)難關(guān)的攻克，國產(chǎn)組件設(shè)備在價(jià)格端具備更大的優(yōu)勢，交貨周期更短，服務(wù)響應(yīng)更為及時(shí)，國產(chǎn)光伏組件設(shè)備產(chǎn)業(yè)真正實(shí)現(xiàn)騰飛。
2018年以后除功率檢測設(shè)備，組件設(shè)備基本實(shí)現(xiàn)進(jìn)口替代。
光伏組件位于產(chǎn)業(yè)鏈中游
在產(chǎn)業(yè)政策支持和全球市場需求的驅(qū)動下，我國光伏技術(shù)持續(xù)進(jìn)步，已經(jīng)形成了從硅料到光伏系統(tǒng)建造和運(yùn)營的完整產(chǎn)業(yè)鏈，并且在全球范圍內(nèi)擁有較高的產(chǎn)業(yè)規(guī)模優(yōu)勢。
光伏產(chǎn)業(yè)上游包括單晶多晶硅的冶煉、鑄錠/拉棒、切片等環(huán)節(jié)，中游包括光伏電池生產(chǎn)、光伏發(fā)電組件封裝等環(huán)節(jié)，下游包括光伏電站系統(tǒng)的集成和運(yùn)營。光伏行業(yè)近幾年處于快速發(fā)展的狀態(tài)，與此同時(shí)光伏設(shè)備及元器件的制造業(yè)也在蓬勃發(fā)展。
光伏組件行業(yè)市場規(guī)模
目前光伏發(fā)電與傳統(tǒng)化石能量發(fā)電相比已經(jīng)具備成本優(yōu)勢，進(jìn)入平價(jià)時(shí)代。
憑借成本以及碳減排優(yōu)勢，光伏發(fā)電已經(jīng)成為了全球新增發(fā)電的主力，根據(jù)國際能源署（IEA）發(fā)布的數(shù)據(jù)顯示，在2020年新增發(fā)電裝機(jī)容量中，光伏發(fā)電位列第一，約占2020年全球新增發(fā)電裝機(jī)容量的39%。
2020年全球光伏市場新增裝機(jī)量為130GW，累計(jì)光伏發(fā)電裝機(jī)總量達(dá)到756GW。
據(jù)國家能源局?jǐn)?shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)，2021年中國新增光伏并網(wǎng)裝機(jī)容量53GW，同比增長約10%，連續(xù)9年穩(wěn)居世界首位；累計(jì)光伏并網(wǎng)裝機(jī)容量達(dá)到306GW，突破300GW大關(guān)，連續(xù)7年穩(wěn)居全球首位。“十四五”首年，光伏發(fā)電建設(shè)實(shí)現(xiàn)新突破，呈現(xiàn)新特點(diǎn)。
中國是全球最大光伏組件生產(chǎn)國
近年來新技術(shù)不斷推高光電轉(zhuǎn)換效率的同時(shí)降低成本，支撐了晶硅電池市場競爭力的持續(xù)提升。據(jù)中國光伏產(chǎn)業(yè)協(xié)會數(shù)據(jù)，晶硅電池片方面，2020年中國電池片產(chǎn)量約為135GW，同比增長22%。
其中，排名前五企業(yè)產(chǎn)量占國內(nèi)電池片總產(chǎn)量的53%。得益于全球光伏需求增長的推動，國內(nèi)企業(yè)在近年來持續(xù)加大組件環(huán)節(jié)投資和技術(shù)革新，光伏組件生產(chǎn)成本持續(xù)下降。
中國成為全球最大的光伏組件生產(chǎn)國，約占全球光伏組件產(chǎn)量的70%。
2020年，中國光伏組件產(chǎn)量達(dá)到125GW，同比增長26%。其中，排名前五企業(yè)產(chǎn)量占光伏組件總產(chǎn)量的55%，其中前三家企業(yè)產(chǎn)量超過10GW。
在全球光伏市場蓬勃發(fā)展的拉動下，我國光伏產(chǎn)業(yè)持續(xù)健康發(fā)展，光伏產(chǎn)業(yè)鏈各環(huán)節(jié)持續(xù)擴(kuò)大，規(guī)模保持快速增長勢頭。
根據(jù)中國光伏行業(yè)協(xié)會數(shù)據(jù)，2020年我國多晶硅產(chǎn)量約39.6萬噸，同比增長15.8%；硅片產(chǎn)量161GW，同比增長19.7%；電池片產(chǎn)量135GW，同比增長22.2%；組件產(chǎn)量125GW，同比增長26.4%。
組件環(huán)節(jié)位于電池與系統(tǒng)之間，目前我國光伏組件環(huán)節(jié)具備較高的國際競爭力。
在2020全球十大組件出貨商中，國內(nèi)組件廠商穩(wěn)定占據(jù)8個(gè)及以上席位，分別為隆基股份、晶科能源、晶澳太陽能、天合光能、阿特斯、東方日升、正泰、尚德，國外品牌僅有韓國QCells（韓華）、美國FirstSolar進(jìn)入前十，分別位列第六與第九。
近年來，全球光伏組件市場競爭激烈，市占率將持續(xù)向頭部企業(yè)集中。2020年全球光伏組件市場份額排名前五廠商分別為隆基股份、晶科能源、天合光能、晶澳科技及阿特斯，其市占率累計(jì)達(dá)70%。
上述五家企業(yè)在經(jīng)營情況、市場地位、技術(shù)實(shí)力、衡量核心競爭力的關(guān)鍵業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)、指標(biāo)等方面各具優(yōu)勢。
光伏電池：以晶硅電池為主
光伏電池為光伏發(fā)電系統(tǒng)的底層核心組件，按使用材料差異分為晶硅電池和薄膜電池兩大類，前者占據(jù)主要市場份額，后者受益于光伏建筑發(fā)展?jié)B透率有望提升。
晶硅電池晶硅類太陽能電池經(jīng)過數(shù)十年發(fā)展，技術(shù)體系已相對成熟，光電轉(zhuǎn)換效率持續(xù)提升，且產(chǎn)業(yè)規(guī)模迅速擴(kuò)張，邊際制造成本顯著降低。在當(dāng)前光伏產(chǎn)業(yè)中，晶硅電池依靠規(guī)模效應(yīng)帶來的經(jīng)濟(jì)成本優(yōu)勢及高轉(zhuǎn)化效率占據(jù)超過95% 的光伏電池市場。單晶領(lǐng)域又分為P型和N型兩種技術(shù)路線。
通過在純凈的硅晶體中摻入硼元素制備，空穴為多子，自由電子為少子。目前主流的P型單晶電池技術(shù)為PERC電池技術(shù)，該技術(shù)制造工藝簡單、成本低。
通過在純凈硅晶體中摻入磷元素形成，自由電子為多子，空穴為少子。隨著P型電池逐漸接近其轉(zhuǎn)換效率極限，N型將成為下一代電池技術(shù)的發(fā)展方向。
N型電池具有轉(zhuǎn)換效率高、雙面率高、溫度系數(shù)低、載流子壽命更長等優(yōu)點(diǎn)，主要制備技術(shù)包括PERT、TOPCon、IBC、HJT等。
薄膜電池是將一層薄膜制備成光伏電池，其用硅量極少，更容易降低成本，同時(shí)它既是一種高效能源產(chǎn)品，又是一種新型建筑材料，更容易與建筑完美結(jié)合。在國際市場硅原材料持續(xù)緊張的背景下，薄膜太陽電池已成為國際光伏市場發(fā)展的新趨勢和新熱點(diǎn)。
光伏電池：光電轉(zhuǎn)換的關(guān)鍵
光伏電池是光伏系統(tǒng)中光電轉(zhuǎn)換的關(guān)鍵元件，用于把太陽的光能直接轉(zhuǎn)化為電能，經(jīng)過串聯(lián)后通過封裝保護(hù)形成太陽能電池組件，再配置控制器及安裝系統(tǒng)支架等部件形成光伏發(fā)電裝置。
光伏電池的生產(chǎn)工藝從硅片到可工作的電池片主要需要七道工藝流程完成備制：制絨清洗→擴(kuò)散制結(jié)→刻蝕→二次清洗→制備減反射膜→印刷電極→燒結(jié)。
光伏電池發(fā)電原理光伏發(fā)電是利用半導(dǎo)體界面的光生伏特效應(yīng)而將光能直接轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿囊环N技術(shù)。當(dāng)光線照射在光伏電池上并且光在界面層被吸收，具有足夠能量的光子能夠在P型硅和N型硅中將電子從共價(jià)鍵中激發(fā)，以致產(chǎn)生電子空穴對。
在P-N結(jié)內(nèi)建電場的作用下，空穴由N區(qū)流向P區(qū)，電子由P區(qū)流向N區(qū)，接通電路后就形成電流。
全國服務(wù)熱線
東莞市星火太陽能科技股份有限公司
