太阳能电池的概念
太阳能电池,又称光伏电池,是一种利用太阳光直接发电的光电半导体薄片,用于把太阳的光能直接转化为电能。它只要被满足一定照度条件的光照度,瞬间就可输出电压及在有回路的情况下产生电流。太阳能电池是通过光电效应或者光化学效应直接把光能转化成电能的装置。以光伏效应工作的晶硅太阳能电池为主流,而以光化学效应工作的薄膜电池实施太阳能电池则还处于萌芽阶段。
太阳能电池作为可再生能源是目前应用最为广泛的发电装置之一。其中一个重要原因是,与风力发电、地热发电相比太阳能电池板的价格更为低廉更适合于家庭应用。同时,日本国内实行的电力收购制度也加快了太阳能电池的普及,使得日本太阳能电池市场的景气度一直得以维持。然而,太阳能电池产业也同时面临着电力成本上涨等诸多负担,为了进一步普及太阳能电池的应用,必须开发高效率、低成本的太阳能电池产品。太阳能电池工作寿命长,其安全性也一向被公认,但这是建立在经过了严格的产品检验基础之上的。
根据中研普华产业研究院发布的《2022-2027年中国太阳能电池行业市场深度调研及投资策略预测报告》显示:
近年来市场上开始出现粗制滥造的低价太阳能电池板,因此修改太阳能电池评价标准的呼声也从未停止。对于结晶系(包括单晶和多晶)太阳能电池而言,为了保证电池片自身的长寿命,必须提高太阳能电池板的可靠性,这与封装材料的耐久性密切相关。此外,对于大电流太阳能电池组件的安全性而言,材料的作用同样不可小视。
太阳能电池应用在消费性商品上,大多有充电的问题,过去一般的充电对象采用镍氢或镍镉干电池,但是镍氢干电池无法抗高温,镍镉干电池有环保污染的问题。中国对太阳能电池的研究起步于1958年,20世纪80年代末期,国内先后引进了多条太阳能电池生产线,使中国太阳能电池生产能力由原来的3个小厂的几百kW一下子提升到4个厂的4.5MW,这种产能一直持续到2002年,产量则只有2MW左右。2002年后,欧洲市场特别是德国市场的急剧放大和无锡尚德太阳能电力有限公司的横空出世及超常规发展给中国光伏产业带来了前所未有的发展机遇和示范效应。欧盟委员会公告显示,反倾销调查的产品为光伏组件、硅片、电池等,范围较美国有所扩大,国内数百家企业牵涉其中。
目前,中国太阳能发电这一领域在全球上占有很大的优势,中国作为全球最大的太阳能发电产业链集群、最大产品出口国,拥有丰富的应用市场、良好的投资环境以及最多的发明和应用专利。我国的太阳能电池产业,具有从上游高纯度晶硅的生产,到中游高效的太阳能电池生产,再到下游太阳能光伏电站的建设与运用的完整产业链体系,且拥有自主生产建设的知识产权专利。
数据显示,2015-2020年,我国太阳能电池产量呈逐年增加的趋势,根据国家统计局数据显示,2020年我国太阳能电池的产量为15729万千瓦,较2019年同期增长22.3%。2021年上半年,我国太阳能电池的产量达到9746万千瓦,同比增长52.6%。
根据国家统计局数据显示,2022年10月中国太阳能电池(光伏电池)产量为3100万千瓦,同比增长69.9%;2022年1-10月中国太阳能电池(光伏电池)累计产量为25383.3万千瓦,累计增长35.6%;2016-2021年中国太阳能电池(光伏电池)产量逐年递增,2021年达到最高。
根据中国海关数据显示,2022年10月中国太阳能电池出口数量为3.39亿个,同比增长31.1%,出口金额为34.85亿美元,同比增长18.4%;2022年1-10月中国太阳能电池出口数量为32.94亿个,出口金额为400.33亿美元。2016-2021年中国太阳能电池出口数量逐年递增,出口金额在2021年达到最大值;2016-2021年中国太阳能电池出口平均单价2021年增长速度最快,而2019年中国太阳能电池出口平均单价下降速度最快,下滑了35.8%。
总体来看,中国太阳能电池的国际市场份额和技术竞争力大幅提高。在产业布局上,中国太阳能电池产业已经形成了一定的集聚态势。在长三角、环渤海、珠三角、中西部地区,已经形成了各具特色的太阳能产业集群。
自2015年来,我国太阳能电池的产量规模逐年提升,产业主要集中在华东地区。2020年,我国太阳能电池产量最多的地区是华东,占全国产量的73.2%,西南地区产量为9.42%,排名第二。在各省市中,江苏省产量最多,为5383.4万千瓦,是浙江产量的近两倍;浙江产量排在第二位,为2860.06万千瓦;安徽产量排名第三,为2060.7万千瓦。
《太阳能发展“十三五”规划》中明确提出,到2020年底,太阳能发电装机达到1.1亿千瓦以上,其中,光伏发电装机达到1.05亿千瓦以上,在“十二五”基础上每年保持稳定的发展规模;太阳能热发电装机达到500万千瓦。太阳能热利用集热面积达到8亿平方米。到2020年,太阳能年利用量达到1.4亿吨标准煤以上。由此可见,光伏发电仍将是我国电力生产行业重点发展方向。太阳能利用规模的扩大会带动太阳能电池需求的增长。
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