光伏行業(yè)經(jīng)過十多年的發(fā)展，目前電池制作和組件封裝技術已進入新的發(fā)展階段，即從砂漿切割到金剛線切割，從多晶向單晶、從Al-BSF向PERC以及從單晶向雙面電池等多方面的轉(zhuǎn)變。PERC之后，疊瓦、半片、多主柵、雙玻、異質(zhì)結(jié)、鑄錠單晶等各種新技術遍地開花，預示著光伏產(chǎn)業(yè)未來的輝煌前景。

研究光伏技術路線圖的專家認為，目前最先進的GW級電池加工工藝，未來12-18個月會影響電池性能的漸進改善措施，未來3-5 年預計會引發(fā)下一個重要拐點。而在市場上，主流光伏產(chǎn)品是成本最低的產(chǎn)品。在光伏行業(yè)，整體市場規(guī)模(取決于電池產(chǎn)量)以及公司為了擴大產(chǎn)能或升級技術的融資能力是推動光伏技術進步的兩個最重要的因素。

那么，這些新興技術在產(chǎn)能和市場需求如何?未來幾年的性能提升空間、市場容量以及產(chǎn)能會有多大?是否會引發(fā)行業(yè)新的重大轉(zhuǎn)變?國際能源網(wǎng)/光伏頭條現(xiàn)結(jié)合相關行業(yè)研究報告及數(shù)據(jù)再次進行縝密的梳理歸納，以便諸君了解當前及未來幾年光伏技術性能水平及產(chǎn)能概況，有助于對產(chǎn)業(yè)的發(fā)展前景有更好的理解。

疊瓦技術

疊瓦技術，拋棄傳統(tǒng)封裝工藝，其技術核心之一在于獨特的電池片連接技術，這一技術取代了傳統(tǒng)技術中的焊帶，提升電池片間的連接力。疊瓦結(jié)構(gòu)相同的面積下，可以放置多于常規(guī)組件6%以上的電池片，從而提高轉(zhuǎn)換效率。

疊瓦兼容PERC、半片、雙面等，可以增加15-25W。目前PERC做成疊，可以從常規(guī)的305瓦的perc組件變成320W的疊瓦組件，那2019年也可從310W的常規(guī)PERC變到320-325W的疊瓦組件，在這種情況下價格的溢價跟產(chǎn)品的利潤相對都會是比較好的。

目前中環(huán)股份疊瓦組件的轉(zhuǎn)換效率已達19.4%，超過領跑者和超級領跑者的要求標準。

2017年，東方電氣、中環(huán)股份、SunPower三家企業(yè)合資組建的東方環(huán)晟投資50億元，建設21條疊瓦組件生產(chǎn)線，項目規(guī)劃產(chǎn)能5GW。海外生產(chǎn)企業(yè)有Sunpower和賽拉弗、阿特斯等。

疊瓦組件現(xiàn)有產(chǎn)能3GW，2018年出貨量1GW，最大市場還是中國，內(nèi)地市場占了一半。海外市場以出口到澳大利亞為主，其他地區(qū)也有。2019年預期3.5GW;2020年將迎來疊瓦技術的集中爆發(fā)期。

從2018年的疊瓦出貨來看，大部分都還是以單晶perc為主，然后少量是多晶疊瓦組件。如果再從大小來分析，最主要是東方環(huán)晟和sunpower是72片版型，那其他廠家大部分是60片版型。

雙面組件

雙面組件顧名思義就是正、反面都能發(fā)電的組件。且能夠與PERC、半片、疊瓦等多項技術疊加使用，度電成本降幅貢獻最高可達18%。雙面組件最大優(yōu)勢在于相同情況下“每瓦發(fā)電量的提升”。

雙面雙玻電池組件技術工藝簡單、量產(chǎn)難度低、發(fā)電量增益可達5%~30%且成本基本無增加，在高效組件技術中降本能力最強，不疊加其他技術也不使用追蹤系統(tǒng)的情況下，雙面發(fā)電技術5%~30%的發(fā)電量增幅可使度電成本下降0.02~0.1元kWh，最低達到0.438元kWh，降本幅度3.8%~18.5%。

全球共有40家光伏企業(yè)生產(chǎn)雙面組件，國內(nèi)生產(chǎn)企業(yè)有晶澳、晶科、億晶、天合、隆基、東方日升等17家。2018年全球雙面組件規(guī)劃產(chǎn)能超過15GW(若以第四季廠商開始投入生產(chǎn),實際產(chǎn)能約為3.75GW)。預估2019年雙面組件規(guī)劃產(chǎn)能可達25.74GW，為雙面組件成長年。

在八大基地38個項目招標中，投標企業(yè)共54次申報雙面技術，雙面技術合計中標2.58GW，占比52%。第三批領跑者項目中，在應用領跑者基地項目中，雙面技術占比達53%;而在技術領跑基地項目中，雙面技術占比高達66%。雙面雙玻組件總中標量約為2.6GW，占比達52%。

PERC技術

PERC(Passivated Emitter and Rear Cell)，鈍化發(fā)射極和背面電池技術，最早起源于上世紀八十年代，與常規(guī)電池最大的區(qū)別在背表面介質(zhì)膜鈍化，采用局域金屬接觸，大大降低被表面復合速度，同時提升了背表面的光反射。

PERC電池產(chǎn)線的升級僅需在現(xiàn)有產(chǎn)線的基礎上增加背面鈍化鍍層與激光開槽兩道工序，就能在P型單晶硅上實現(xiàn)1%的效率提升，在多晶硅上實現(xiàn)0.6%的效率提升。2018年，單晶電池幾乎全部采用PERC工藝，電池片量產(chǎn)平均效率達到21.8%;多晶硅PERC已開始進入產(chǎn)業(yè)化階段，電池片量產(chǎn)平均效率為20.6%。未來PERC電池組件功率將達到325-330W。PERC較多晶常規(guī)電池的光致衰減高6~10%。

全球共有37家光伏企業(yè)生產(chǎn)PERC電池，國內(nèi)企業(yè)占26家。近兩年，天合、晶科和通威等一線大廠蜂擁上馬PERC電池產(chǎn)能，隆基也完成向PERC技術的升級改造。

Perc電池的毛利率遠高于常規(guī)電池，單面perc達19.5%，雙面perc更高，超過了22%。從2017年5GW光伏應用領跑者項目中標結(jié)果來看，PERC組件中標量達3.274GW，占比達65%。在中標的PERC電池中單晶PERC中標占比約90%，多晶PERC占比約10%。截至2017年底，全球已建PERC產(chǎn)能達30GW;預計到2018年底，全球PERC產(chǎn)能將達80GW以上;到2018年年底PERC電池市占率將超過30%。

正式由于PERC電池升級工藝簡單，光電轉(zhuǎn)換效率提升明顯，未來幾年將成為電池片制造的主流技術路線。2019年底，國際上PERC電池產(chǎn)能有望突破100GW，到2020年，全球PERC產(chǎn)能有望提升至120GW。業(yè)內(nèi)預測，在未來3-5年PERC技術仍將位居行業(yè)主流。

半片技術

半片就是將電池進行1/2切割后的組件封裝的技術，本質(zhì)上是降低了單張電池片的內(nèi)阻，既可以用來封裝多晶、也可以用來封裝單晶組件。半片技術的優(yōu)點，一是提升封裝效率。半片組件封裝損失較低，一般在0.2%-0.5%，而常規(guī)組件一般>1.5%。二是降低組件溫升。半片組件溫度比常規(guī)組件低2℃~4℃，可減少熱斑和隱裂，實驗數(shù)據(jù)表明，此部分發(fā)電量增量可達1%以上。三是減少遮擋損失。

半片技術應用于普通多晶電池片最終60片組件封裝以后整體功率只提升5W;而應用于單晶perc電池片，可以帶來8-10W的功率提升。雙面+半片：功率增加5~10W，發(fā)電量增益5%~30%，成本基本不變的情況下，度電成本最低可到0.434元/kWh，降低0.023~0.104元/kWh，降幅4.3%~19.3%。

代表生產(chǎn)企業(yè)有東方日升、晶澳、晶科、隆基、阿特斯、愛康、億晶光電、協(xié)鑫集成、REC Solar、正信光電、韓華。隆基股份在60型單晶PERC半片組件功率突破360瓦，刷新了世界記錄。據(jù)PVinfolink數(shù)據(jù)，截至2018年8月，半片組件的產(chǎn)能已超過18GW，其中億晶光電半片組件產(chǎn)能達800MW以上，且在持續(xù)擴容中。

市場方面，在八大基地38個項目招標中，半片技術中標2個項目合計200MW。半片電池的市場份額將從2018年的5%提高到2028年的40%。預期2020年以后疊瓦才能迎來真正的大發(fā)展。在此之前，“PERC+半片”將成為一個過渡技術。

異質(zhì)結(jié)技術

HIT是HeterojunctionwithIntrinsicThin-layer的縮寫，意為本征薄膜異質(zhì)結(jié)，該太陽能電池的最高效率可達26.3%。異質(zhì)結(jié)電池的關鍵技術在于超薄本征非晶硅層i-a-Si，該薄層可以大幅度降低晶硅的表面復合，從而獲得很高的開路電壓(高達750mV)。HDT(Hetero-junction Double-side Technology)高效異質(zhì)結(jié)電池是一種雙面受光異質(zhì)結(jié)太陽電池，具備生產(chǎn)工藝溫度低、轉(zhuǎn)換效率高、低溫度系數(shù)、雙面發(fā)電等特點，是目前商業(yè)化產(chǎn)品中高性價比，高技術難度的高效太陽電池。

異質(zhì)結(jié)電池具有能量轉(zhuǎn)換效率高、簡單的低溫制造工藝、薄硅片應用、溫度系數(shù)和CTM低、可雙面發(fā)電等一系列優(yōu)勢。新組件的首年衰減可達1%以內(nèi)。異質(zhì)結(jié)電池高溫發(fā)電高，在一天的中午時分，HIT電池的發(fā)電量比一般晶體硅太陽電池高出8-10%，雙玻HIT組件的發(fā)電量高出20%以上，具有更高的用戶附加值。

2017年國內(nèi)HIT電池已經(jīng)形成產(chǎn)能1GW，但是產(chǎn)量有限，僅為60MW，平均轉(zhuǎn)化效率為22.7%，2018年規(guī)劃產(chǎn)能將為2.5GW，總產(chǎn)能將達到3.5GW。在大規(guī)模量產(chǎn)方面，首屈一指的當然是日本三洋，現(xiàn)有產(chǎn)能1GW，量產(chǎn)效率達23%。除此之外，有較成熟HIT技術的還有松下、Keneka、Sunpreme、Solarcity、福建鈞石、晉能、中智(泰興)、上澎等企業(yè)。

異質(zhì)結(jié)技術門檻高，成本高，還未到大規(guī)模量產(chǎn)化的階段。而實現(xiàn)低成本量產(chǎn)的關鍵在于設備國產(chǎn)化、提高良率和產(chǎn)能以及降低硅片、低溫銀漿、TCO靶材和清洗制絨化學品等成本。所以制約異質(zhì)結(jié)電池未來發(fā)展的是工藝成本問題，只有成本降低才能逐步占有市場。

MBB多主柵技術

MBB(Multi-Busbar，MBB)又稱多主柵組件，通常指電池采用更多更細的主柵，主柵線在10條及以上，電池片之間使用更多更細的焊帶進行互聯(lián)。MBB組件技術發(fā)展過程為：3BB→4BB→5BB→反光焊帶→MBB。2013年，國內(nèi)光伏企業(yè)力諾光伏、中利騰暉、尚德、阿特斯、海潤光伏先后推出了四主柵電池;中電電氣則直接推出了五主柵產(chǎn)品。設備方面，目前多主柵串焊機已實現(xiàn)了國產(chǎn)化，國內(nèi)設備企業(yè)如寧夏小牛、奧特維、無錫先導等都可以實現(xiàn)多主柵焊接，預計今年下半年將迎來較大規(guī)模的產(chǎn)能擴充。

多主柵技術主要特點有：既能大幅降低電池片生產(chǎn)過程中的銀漿耗量，同時又能提高組件的輸出功率，降本增效兼得，抗隱裂可靠性提升，高顏值又可以兼容半片技術等。隨著近兩年生產(chǎn)工藝以及技術設備的不斷發(fā)展，MBB組件逐步從實驗室進入了批量生產(chǎn)，從焊接工藝來說，國內(nèi)多主柵串焊機采用傳統(tǒng)焊接法，趨于成熟，制程良率等指標接近常規(guī)水平。N型單晶十二柵雙玻組件，半片組件較整片組件正面功率較整片提升6.14W;相對于五柵整片整體提升16.07W。

2017年，正信光伏、協(xié)鑫、晶科、天合、中盛等企業(yè)紛紛推出12主柵產(chǎn)品。目前國內(nèi)多主柵現(xiàn)有產(chǎn)能約1.7GW。盡管目前相對來說產(chǎn)能較小，但多主柵技術已經(jīng)在技術領跑者中占有一席之地，這也將加速帶動多主柵技術走向更成熟的階段，預計實際量產(chǎn)體量將加速提升。據(jù)相關機構(gòu)預測，未來幾年內(nèi)三主柵將逐漸消失，五主柵已經(jīng)成為當今的主流，預計未來兩三年內(nèi)多主柵技術將大規(guī)模應用。對此，專家表示，MBB產(chǎn)業(yè)化設備在2018年逐漸步入成熟，這為MBB量產(chǎn)鋪平道路。多主柵產(chǎn)能在2019年會有所增長，但更大的增長可能在2020年以后。

雙玻技術

雙玻光伏組件顧名思義就是指由兩片玻璃和太陽能電池片組成復合層，電池片之間由導線串、并聯(lián)匯集到引線端所形成的光伏電池組件。根據(jù)光伏組件和建筑結(jié)合的緊密程度，雙玻光伏建筑可以分為BIPV、BAPV兩種形式。

雙玻光伏組件優(yōu)勢主要有：普通組件質(zhì)保是25年，雙玻光伏組件是30年;生命周期更高發(fā)電量，比普通組件高出21%;玻璃耐磨性非常好;玻璃的絕緣性優(yōu)于背板;衰減率低、防火等級高、透水率幾乎為零等。

事實上，雙玻組件最早應用于BIPV。在BIPV項目中，光伏組件作為建筑的一部分構(gòu)件，除了滿足光伏性能要求外，還需要滿足建筑力學、防火、美觀、采光、隔音等建筑要求。目前雙玻已經(jīng)廣泛應用于水面漂浮電站、漁光互補、農(nóng)光互補、BIPV、領跑者項目等電站類型中。隨著雙面電池的推廣、領跑者基地的需求等因素的催化，雙玻組件未來可期。

雙玻組件技術代表企業(yè)：中節(jié)能、晶澳、天合、隆基、瑞元鼎泰、亞瑪頓、林洋。2017年雙玻組件產(chǎn)量2.6GW,預計2018年可增至13.4GW。2017年國內(nèi)雙玻組件出貨量約達到2GW，全球出貨量達3GW左右，僅占組件全球出貨量的3%。與單面電池片相比，雙玻雙面組件可以實現(xiàn)8%-30%的發(fā)電量增益，未來勢必也會帶動雙玻組件對傳統(tǒng)組件的替代效應，雙玻組件替代空間巨大。雙面雙玻作為目前性價比提升最顯著的儲備技術，預期其市場滲透率將從2017年的1%上升至2021年的42%。

雙玻組件在BIPV上的應用已經(jīng)超過了10年，有專家預測，雙玻組件仍然是BIPV的主要形式，隨著其優(yōu)勢被業(yè)內(nèi)認同，也將會在BIPV上廣泛地應用；未來，雙玻組件可能有很多形式出來，但對稱結(jié)構(gòu)將會成為雙玻組件的主要形式，超薄雙玻組件將是未來的發(fā)展方向;目前，雙玻組件有著更長的壽命，更高的發(fā)電量，更低的衰減率，將來還會有更低的成本。

金剛線技術

多晶硅太陽能硅片的切割方式主要有兩種:一種為砂漿切割，即利用鋼絲帶動砂漿中的碳化硅顆粒和硅片發(fā)生作用，進而進行切割;另一種為金剛線切割，即用電鍍的方法將金剛石顆粒固定在不銹鋼表面的鎳基合金層中，線鋸和金剛石顆粒共同運動進行切割。金剛石線鋸切割技術與砂漿切割技術相比，具有切割速率快、環(huán)境負荷小以及切割鋸屑易回收等優(yōu)勢，是當前硅片切割生產(chǎn)的主流技術。

目前，硅片的尺寸精度要求越來越高，逐漸向著大直徑、小厚度、小切口損失以及高質(zhì)量表面的方向發(fā)展，這導致了金剛石線不斷細線化的產(chǎn)業(yè)趨勢。近年來，行業(yè)內(nèi)金剛石線基本以每年5-10μm的速度細線化，60μm及更細規(guī)格未來需求強烈。同時，金剛石磨粒、樹脂、母線之間的粘結(jié)強度及耐受力日益增強。

金剛線切割使機器生產(chǎn)率提升1.5倍，使用光伏組件成本降低10%。目前，“金剛線+黑硅+PERC”的組合技術，可以有效的提高電池轉(zhuǎn)換效率。2018年上半年，光伏晶硅切割領域全面普及金剛線切割技術。

從全球范圍內(nèi)看，由于金剛線制造和應用發(fā)源于美國、日本等國家，主要金剛線提供商集中于日本和美國，包括日本旭金剛石(Asahi)、日本聯(lián)合材料(ALMT)、以及美國DMT等。隨著2014年開始中國企業(yè)陸續(xù)進入市場，產(chǎn)品市場價格下降，全球產(chǎn)能逐步向中國集中。目前國內(nèi)金剛線裝機總量約占全球70%左右，主要集中在楊凌美暢、岱勒新材、東尼電子等公司。

2018年包括東尼電子、岱勒新材、楊凌美暢在內(nèi)公司總產(chǎn)能約為222億米的電鍍金剛線產(chǎn)能與149億米的樹脂金剛線產(chǎn)能。

從金剛線市場需求來看，2018年全球硅片用金剛線需求有望達到309億米，其中單晶硅用金剛線需求約為122億米，多晶硅用金剛線需求約為187億米，2020年全球總需求為567億米。2018年末，13家金剛線廠商的規(guī)劃總產(chǎn)能將達到919億米，金剛線行業(yè)將進入產(chǎn)能過剩階段。

鑄錠單晶技術

多晶鑄錠硅片產(chǎn)品技術優(yōu)勢為高產(chǎn)能、低光衰、低封裝損失;Cz單晶產(chǎn)品轉(zhuǎn)換效率高、位錯密度低、可以采用堿制絨工藝，采用鑄錠方法生產(chǎn)的單晶硅片兼具二者技術優(yōu)勢。疊加PERC技術后，鑄造單晶組件效率19.897%，與Cz單晶效率差最少僅為0.18%，而成本降低20%。而且，鑄錠單晶光衰比Cz單晶產(chǎn)品低0.5%以上。

鑄錠單晶硅片還可以更好的兼容下游終端產(chǎn)品，由于不存在缺角，其硅片面積100%可利用，比Cz單晶面積大2%。高效鑄錠單晶組件(60片)可以封裝到310瓦。在同功率輸出的條件下，鑄錠單晶組件價格比Cz單晶低0.06元/瓦，度電成本低0.006元/度。鑄造單晶進一步開發(fā)面臨四個工藝難題，即籽晶成本、單晶率，高位錯密度和采用利用率。在國內(nèi)，研究的主要公司有晶澳、昱輝陽光、常州天合、保利協(xié)鑫、安陽鳳凰光伏、江西賽維等。

在單晶和多晶受到市場嚴重擠壓的情況下，鑄錠單晶因兼具多種技術優(yōu)勢，將脫穎而出，成為市場新寵。從目前的市場來看，鑄造單晶的開發(fā)與生產(chǎn)已經(jīng)開始重新加速，至少20家鑄錠廠家已經(jīng)或準備開啟鑄造單晶的生產(chǎn)，協(xié)鑫、晶科、旭陽雷迪已經(jīng)有中批量的供貨能力，賽維LDK、阿特斯、榮德、環(huán)太完成了前期的技術儲備。2018年4月，保利協(xié)鑫宣布在云南曲靖投資20GW的鑄錠單晶生產(chǎn)線。

有多家公司公布鑄造單晶效率比單晶低0.3-0.5%，如協(xié)鑫的“鑫單晶”PERC平均量產(chǎn)效率可達21.3-21.5%;新賽維的“賽單晶”綠水系列，平均效率達21.3%等;而鑄錠單晶每片價格比單晶低0.2-0.3元。