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　　光伏发电的原理为光生伏特效应，当太阳光照射到金属表面时，金属中的电子吸收太阳光中的能量，当能量足够大则电子能够克服金属原子的引力做功从而逃逸金属表面。在光伏电池中，当P型半导体与N型半导体相结合时，赛酷体育其接触面会形成P-N结，具有电势差，当太阳光照射在P-N结上时，半导体内部电子吸收能量，新的空穴-电子对产生。在P-N结内建电场的作用下，空穴由N区向P区流去而电子则由P区向N区流去，在接通外部电路后则形成电流。

　　带隙是导带的最低点和价带的最高点的能量之差，也称能隙。带隙越大，电子由价带被激发到导带越难，本征载流子浓度就越低，电导率也就越低。最理想光伏材料的带隙为1.34 eV，使用这种材料的单一连接太阳能电池（也就是俗称的单结电池）在最理想的情况下，能够将33.7%的入射光转化为能量，而这就是所谓的肖克利-奎瑟极限（Shockley-Queisser limit）。但目前问题在于，目前已知的任何材料，都不天然符合这一完美的带隙。而晶硅之所以得到广泛应用，是因为带隙为1.12eV，理论极限大概为32%（现实中不可能实现这一水平），已经非常接近极限值。

　　一个晶硅光伏组件的诞生，要经历硅料、硅片、电池片以及组件封装四步：先将硅矿提纯为多晶硅料，再进行铸锭或拉晶，切片，产生多晶/单晶硅片光伏，然后结合磷、硼等辅材，改变硅片的物理结构，使之可以发电，形成电池片，最后将电池片串联，添加玻璃、盖板进行封装，即最终的组件产品。

　　晶硅产业链基本由五个环节构成，分别是高纯多晶硅原料生产、单晶硅拉制或多晶硅定向浇铸、硅片切割、电池芯片制造、组件及系统封装与应用，每个环节都需要非常多的生产设备、配备设施以及资金投入，其中，进入壁垒最高的环节是太阳能级高纯多晶硅原料生产，该过程技术门槛高，产线投入大，因此市场呈现寡头竞争格局。其次电池芯片的制造对技术、设备的要求也较高，其转换效率的高低决定了企业的盈利能力；相反，单晶硅拉制或多晶硅定向浇铸、组件及系统封装与应用的进入壁垒较低，国内涉足的企业较多。

　　在光伏系统中，成本核心是组件，占比高达43%，组件的成本核心是电池片，占比高达65%。而电池片的成本核心在于硅片，占比高达65%。因而，降低硅料与硅片成本是企业降本的第一着手点。2006年协鑫突破多晶硅量产技术、2014年隆基突破单晶硅片技术，都是从这两个领域发力。今天的光伏技术在这两个领域也有所进展，比如，硅料端的颗粒硅工艺、硅片端的大硅片与薄化技术。但颗粒硅技术的大规模普及尚需时日，大硅片技术本身又缺乏技术壁垒。

　　于是，业内普遍认为，光伏的第三次技术变革最有可能发生在硅料和硅片之后、技术难度更高、降本空间更大的电池片领域。先沿着晶硅电池的迭代方向看，隆基曾推动电池片从BSF向PERC的转变，但PERC电池已实现23%的光电转换效率，逼近24.5%的理论极限。今天，PERC开始向TOPCon、异质结，以及IBC三个领域变迁。

　　晶硅路线年，贝尔实验室，三位美国科学家使用硅片造出了世界上第一块光伏电池，不过限于产能和成本，当时的光伏只能用于太空领域，主要为人造卫星供电。70年代石油危机爆发，飞涨的能源价格让光伏迎来第一波民用化的热潮。1983年，加州建成了当时世界上最大的太阳能电厂，随后克林顿政府的「百万太阳能屋顶计划」，第一次让光伏与普通百姓的日常生活产生了链接。2000年，德国颁布《可再生能源法》对光伏进行大额补贴，光伏需求开始井喷式爆发；然而欧洲自己并没有足够的制造能力，这部分订单便顺理成章地溢出到了中国。2003-2008年，国际油价正处于持续上涨周期，在政策支持和欧洲订单的拉动下，一大批国内企业纷纷入局，国内组件产量快速成长，并于2007年成为全球第一。中国也逐渐取代欧美，开始引领全球第二波光伏热潮。

　　薄膜电池：1955年，赛酷体育在贝尔实验室造出第一块光伏电池的第2年，以色列科学家塔博（Tabor）教授提出了选择性吸收涂层理论，开创出另一条全新的科技树——非硅薄膜太阳能电池。至1976年，第一代非硅薄膜太阳能电池在美国RCA实验室诞生，但在当时却并未引起太多关注。因为相比晶硅，初代薄膜电池所需的制造成本非常高（需要使用大量稀有元素），但发电效率却更低（实验室最高22-23％，低于晶硅的26.7％），行业内普遍并不看好。不过到了2008年，随着晶硅成本的大幅上升，初代薄膜发电开始变得有利可图。2009年，汉能宣布进军薄膜太阳能领域，重金组建了当时全世界最顶级的研发团队，开始在全国拿地建厂。只用了不到3年时间，汉能薄膜组件年产量就已达3GW（主要为铜铟镓硒），成为了当时全球规模最大、技术最好的薄膜太阳能企业。随着2010年欧债危机爆发，欧洲各国纷纷缩减了光伏补贴，高涨的出口需求被一脚踩下了刹车。双重打击下，硅料价格从每公斤500美元迅速跌至50美元，初代薄膜发电在成本和效率上的劣势立刻暴露无遗，很快被主流市场抛弃。

　　而比补贴更重要的，则是技术进步：行业早期，大家都是选择多晶硅路线赛酷体育，但在降本压力之下，隆基等单晶厂商开始寻求技术突破，采用金刚线提高晶片的切割速度，减少了切割过程中的损耗，随之的硅片也越做越薄，半径越做越大（本质都是为了降本）。到2016年光伏，单晶硅终于实现了对多晶硅的成本反超，在各种新材料、新工艺的累加之下，晶硅发电成本在过去10年中降低了90%，全面低于了火电价格，逐步占据了90%的市场份额。