光伏电池技术变革，牵动百亿设备市场“升级”

导语：中国光伏产业经历了二十多年风雨历程，通过不断地在竞争中保持高速的发展态势，依然保持领先。

中国光伏产业经历了二十多年风雨历程，通过不断地在竞争中保持高速的发展态势，依然保持领先。

经过一次次技术的升级换代，始终围绕增效与降本这两大主题，带动了中国乃至全球千亿级细分设备市场的巨大增长。

背景与趋势

非可再生能源逐渐枯竭，全球变暖问题日益严重，建立以可再生能源为主的能源系统，实现绿色可持续发展已成为全球共识。《“十四五”可再生能源发展规划》锚定碳达峰碳中和目标：大力推动可再生能源发电开发利用，积极扩大可再生能源非电利用规模。

目前，全球已有130多个国家和地区相继宣布“碳中和”目标，部分国家更是采取立法形式明确“碳中和”责任，以有效应对温室效应危机。

如今，全球可再生能源渗透率仍处于低位，光伏发电经济优势明显，1度电成本已低于煤电，未来还将不断下降，发展潜力不容小觑。

截至2023年12月底，中国可再生能源发电总装机达15.16亿千瓦，在全球可再生能源发电总装机中的比重接近40%。

国际可再生能源机构(IRENA)关于2023年全球可再生能源装机容量的最新报告显示2023年全球新增光伏装机345.5GW,中国新增光伏装机216.88GW，中国占比高达62.8%，同比增长近148%左右。

同时，受俄乌冲突、能源危机、通货膨胀加剧等因素影响，欧洲国家可再生能源发展进程加速，海外光伏出口需求超预期增长，预估2025年全球光伏新增装机达300GW以上。

资料来源：iFinD

光伏产业电池技术发展阶段

Knowledge

电池类别科普

AI-BSF电池：铝背场电池。为改善太阳能电池的效率，在 p-n 结制备完成后，在硅片的背光面沉积一层铝膜，制备 P+层。

PERC电池：发射极背面钝化电池。利用特殊材料在电池片背面形成钝化层作为背反射器，增加长波光的吸收，同时增大 p-n 极间的电势差，降低电子复合，提高效率。

TOPCon电池：隧穿氧化层钝化接触电池。在电池背面制备一层超薄氧化硅，然后再沉积一层掺杂硅薄层，二者共同形成了钝化接触结构。

HJT电池：异质结技术。在电池片里同时存在晶体和非晶体级别的硅，非晶硅的出现能更好地实现钝化效果。

IBC电池：交指式背接触。把正负电极都置于电池背面，减少置于正面的电极反射一部分入射光带来的阴影损失。

2005年开始

AI-BSF电池，是较为主流的第一代光伏电池技术，但是由于其光电转换效率方面具有先天的局限性，现阶段已经面临淘汰。

2016年开始

第二代的单晶PERC市占率逐步走高，成为市场具备经济性的主流产品，但是也逐步逼近理论转换效率24.5%极限。

未来

以TOPCon、HJT、IBC为代表的N型电池技术，和以钙钛矿为主流的新型电池，兼具有转换效率高、双面率高、温度系数低、无光衰、弱光效应好等优点，是未来的主流电池技术路线之一。

HJT、PERC 和TOPCon技术路线

HJT电池结构独特，量产平均转换效率优于PERC与TOPCon，尤其在双面率、温度系数、衰减率低等方面表现更优。

未来随着钙钛矿的发展，其理论效率、成本和发电量等会有更广阔的发展空间。2024年N型新技术的降本增效、产业链配套协同发展仍然是发展主旋律，性价比是关注的核心。

据CIPA 发布的2022-2030年不同电池技术路线市场占比变化趋势的数据显示，2023年HJT和TOPCon电池市场占比情况：

2023年达21.1%;

2025年达50%以上;

截至2030年将接近70%以上。

可见，新一轮的电池变革即将全面展开，这也势必将引发光伏设备的升级换代，相应地对自动化系统解决方案的性能指标提出了更高的挑战，对供应商定制开发能力、供货周期、全球化服务等提出了更高的要求。

光伏产业设备升级势在必行

光伏产业的技术变革带动了与之相关的如硅料、晶体、晶片、电池和组件等加工设备的升级。

硅片环节

需求：下游电池片效率、切割质量、检测精度、高精度拉晶控制和优化算法等。

设备升级：清洗设备、单晶炉、金刚线切割机、分选机等设备的精度要求提高。

电池环节

需求：光电转换效率提高、银浆损耗降低和产能提高，采用更智能化系统实时跟踪印刷工段参数等。

设备升级：抛光设备、PECVD、激光开槽、退火炉和丝网印刷等设备的自动化系统性能提出了更高的要求。

组件环节

需求：大尺寸硅片增加、光电转换效率提升等。

设备升级：串焊机的兼容尺寸和运行速度以及激光划片机等也提出了更高要求。

据CIPA 统计2022-2030年不同尺寸硅片占比变化趋势：182mm和210mm尺寸在2021年占比45%，截止至2023年底已占比98%。

我们可以看到，无论是硅片或者电池，还是组件等环节都对设备的高精、高速提出了很高的要求，越来越多的传统自动化驱动解决方案如：伺服电机配滚珠丝杆或者伺服电机配减速箱等正在逐渐被直驱自动化产品解决方案所替代。

与“光”同行

Akribis

光伏电池技术变革带动越来越多的光伏行业设备如：硅料、硅片、电池、组件等各个相关环节设备升级。

Akribis凭借在光伏行业多年的技术沉淀、研发定制等优势，提供完整的光伏行业直驱自动化产品解决方案，包含自动化控制系统、直线电机、DD马达以及各种精密运动平台等。产品线覆盖范围广，产品兼具高速、高加速度、高推力、运行时低噪音、免维护等特点，并且拥有多种冷却方式，可以显著提升机械的性能指标。

同时，Akribis还能根据客户需求一起联合开发，提供定制化产品方案。

此外，Akribis还有专业的应用工程师团队，能随时随地、快速响应客户的调试需求，有效缩减设备升级周期和成本，成功助力客户实现设备的降本增效，提升客户企业市场的竞争优势，赋能光伏行业双碳节能。

|共创低碳美好生活

向光而行

通过采用Akribis光伏行业的直驱自动化产品解决方案，与客户一起共同推动光伏行业工艺技术和制造业的双重变革，助力光伏行业设备的升级换代，成就光伏产业品牌的竞争优势，让我们向“光”而行，共创清洁低碳的美好生活。