太阳能光伏产业链解析
孙九苏
一、太阳能光伏的概念与趋势
1.1基本概述
太阳能发电分为光热发电和光伏发电。

通常说的太阳能发电指的是太阳能光伏发电，简称“光电”。

光伏发电是利用半导体界面的光生伏特效应而将光能直接转变为电能的一种技术。

这种技术的关键元件是太阳能电池。

太阳能电池经过串联后进行封装保护可形成大面积的太阳电池组件，再配合上功率控制器等部件就形成了光伏发电装置。

理论上讲，光伏发电技术可以用于任何需要电源的场合，上至航天器，下至家用电源，大到兆瓦级电站，小到玩具，光伏电源无处不在。

太阳能光伏发电的最基本元件是太阳能电池（片），有单晶硅、多晶硅、非晶硅和薄膜电池等。

其中，单晶和多晶电池用量最大，非晶电池用于一些小系统和计算器辅助电源等。

由一个或多个太阳能电池片组成的太阳能电池板称为光伏组件。

光伏发电产品主要用于三大方面：一是为无电场合提供电源；二是太阳能日用电子产品，如各类太阳能充电器、太阳能路灯和太阳能草地各种灯具等；三是并网发电，这在发达国家已经大面积推广实施。

1.2太阳能光伏发电原理：
太阳电池是一对光有响应并能将光能转换成电力的器件。

能产生光伏效应的材料有许多种，如：单晶硅，多晶硅，非晶硅，砷化镓，硒铟铜等。

它们的发电原理基本相同，现以晶体为例描述光发电过程。

P型晶体硅经过掺杂磷可得N型硅，形成P－N结。

当光线照射太阳电池表面时，一部分光子被硅材料吸收；光子的能量传递给了硅原子，使电子发生了越迁，成为自由电子在P-N结两侧集聚形成了电位差，当外部接通电路时，在该电压的作用下，将会有电流流过外部电路产生一定的输出功率。

这个过程的的实质是：光子能量转换成电能的过程。

1.3太阳能电池与组件
有光照（无论是太阳光，还是其它发光体产生的光照）情况下，电池吸收光能，电池两端出现异号电荷的积累，即产生“光生电压”，这就是“光生伏特效应”。

在光生伏打效应的作用下，太阳能电池的两端产生电动势，将光能转换成电能，是能量转换的器件。

太阳能电池一般为硅电池，分为单晶硅太阳能电池，多晶硅太阳能电池和非晶硅太阳能电池三种。

（1）钢化玻璃：其作用为保护发电主体（电池片），透光选用的要求：1、透光率必须高（一般91%以上）；2、超白钢化处理
（2）EVA：目的是用来粘结固定钢化玻璃和发电主体（电池片），透明EVA材质的优劣直接影响到组件的寿命，暴露在空气中的EVA易老化发黄，会影响组件的透光率，从而影响组件的发电质量。

除了EVA本身的质量外，组件厂家的层压工艺影响也是非常大的，如EVA胶连度不达标，EVA与钢化玻璃、背板粘接强度不够，都会引起EVA提早老化，影响组件寿命。

（3）电池片：主要作用就是发电，发电主体市场上主流的是晶体硅太阳电池片、薄膜太阳能电池片，两者各有优劣。

晶体硅太阳能电池片,设备成本相对较低，但消耗及电池片成本很高，光电转换效率也高，在室外阳光下发电比较适宜；薄膜太阳能电池，相对设备成本较高，消耗和电池成本很低，光电转化效率相对晶体硅电池片低，但弱光效应非常好，在普通灯光下也能发电，如计算器上的太阳能电池。

（4）背板：作用是用来密封、绝缘、防水。

一般都用TPT、TPE等材质必须耐老化，大部分组件厂家都质保25年。

（5）铝合金：保护层压件，起一定的密封、支撑作用。

（6）接线盒：其作用是保护整个发电系统，起到电流中转站的作用，如果组件短路接
线盒自动断开短路电池串，防止烧坏整个系统。

接线盒中最关键的是二极管的选用，根据组
件内电池片的类型不同，对应的二极管也不相同。

（7）硅胶：密封作用，用来密封组件与铝合金边框、组件与接线盒交界处有些公司使用双面胶条、泡棉来替代硅胶，国内普遍使用硅胶，工艺简单，方便，易操作，而且成本很
低。

1.4各类型发电方式比较
储量约10^7GW 约10^4GW 约10^5GW 由铀储量决定由煤储量决定投资饱和度极低极高低低高
建设地要求
有阳光照射即
可需有较高水流
量
需有一定风力需靠近水源地
靠近煤矿、人烟
稀少地
建筑面积可调节较大大较大较大环境友好度高有争议高高，但有风险低安全性高高高高，但有风险一般
发电成本
平均约0.15 美
元/度约0.07 美元/
度
陆上约0.07 美
元/度，海上约
0.22 美元/度
约0.1 美元/度
平均约0.09 美元
/度，中国可达
1.5未来发展趋势
目前光伏能源的开发比例却很低，我们认为主要有以下原因：
1. 光伏行业起步时间较晚，大规模的生产应用在2004年以后才开始，因此行业基础较其他能源相比稍薄弱。

2. 发电成本较高。

目前光伏发电的成本约0.15美元/度，与火电
0.05~0.09美元/度的成本相比确实较为高昂。

3. 依赖于政府补贴。

较高的发电成本限制了光伏的经济性，投资光伏在很大程度上依赖于政府补贴，因此光伏前期的发展速度受限于政府对光伏的补贴意愿、补贴能力与补贴程
度。

归根结底，光伏产业的发展目前尚受限于每瓦成本。

但随着光伏技术的不断进步，光伏发电的度电成本将逐年降低；而一次能源的不断消耗也将抬高传统发电的成本，未来光伏与火电的成本差价将逐步抹平。

根据我国资源综合利用协会发布的《中国光伏发电平价上网路线图》，到2020年前后，光伏就将实现发电侧的平价上网，届时可以不依赖于政府补贴，成为具备竞争力的能源。

因此，光伏从目前的替代能源地位向未来的主要能源地位发展的趋势毋庸置疑。

国际能源总署预计，至2050年光伏装机将占全球发电装机的27%，成为第一大电力来源。

二、太阳能光伏行业格局
2.1光伏路线发展路线
2.2各国
三、太阳能光伏产业链
3.1上游产业链
3.2中游产业链
3.3下游产业链
四、太阳能光伏行业的投资逻辑
五、太阳能光伏行业公司。