太阳能电池第一、二、三代发展进程

太阳能电池第一、二、三代发展进程目前的电池片技术绝大部分（大概96%）是硅晶技术，不管是PERC还是TOPCon，还是HJT都是基于硅晶材料。他的优势是量产成本低，光电转换效率高，是市场主流技术。还有部分（4%左右）是薄膜电池，包括碲化镉，铜铟镓硒，钙钛矿等技术。但他的成本较高，光电效率低，所以量很少。晶硅/薄膜电池技术路线：光电转化效率：HJT+钙钛矿，是行业趋势。技术发展史：→第1代：铝背场BSF电池(2017年以前)→第2代：PERC电池(2017年至今)→第2.5代：PERC+/TOPCon（隧穿氧化钝化电池）→第3代：HJT电池（也叫HIT电池，俗称异质结电池，全称晶体硅异质结太阳能电池）→第4代：HBC电池(也称IBC，即叉指式背接触电池，可能潜在方向)→第5代：钙钛矿叠层电池(可能潜在方向)。材料发展史：第一代太阳能电池——以单晶硅、多晶硅为代表的硅晶太阳能电池。目前这技术发展成熟且应用最为广泛，目前面对的问题是单晶硅太阳能电池对原料要求太高，以及多晶硅太阳能电池生产工艺过于复杂等问题。第二代太阳能电池——薄膜太阳能电池，以CdTe、GaAs及CIGS为代表的的太阳能电池。该技术与晶硅电池相比，优势在于所需材料较少且容易大面积生产，成本方面优势较明显。第三代太阳能电池——基于高效、绿色环保和先进纳米技术的新型薄膜太阳能电池，如染料敏化太阳能电池（DSSCs）、钙钛矿太阳能电池（PSCs）和量子点太阳能电池（QDSCs）等。​钙钛矿电池钙钛矿是一类陶瓷氧化物，其分子通式为ABO3,呈八面体形状，结构特性优异；此类氧化物最早被发现，是存在于钙钛矿石中的钛酸钙（CaTiO3）化合物，因此而得名。钙钛矿晶体的制备工艺简单，光电转换效率高，在光伏、LED等领域应用广泛。钙钛矿型太阳能电池（perovskitesolarcells），又被称作新概念太阳能电池，是利用钙钛矿型的有机金属卤化物半导体作为吸光材料的太阳能电池，属于第三代太阳能电池。与晶硅电池相比，钙钛矿电池工艺简单，设备和制备的成本更低，单位能耗也低。从设备端来看，钙钛矿太阳能电池的制备主要工艺为涂布及PVD，生产流程比晶硅类大幅简化，目前处于设备工艺验证阶段。钙钛矿太阳能电池的组件生产流程：沉积透明导电层（TCO）、沉积电子传输层（ETL）、沉积钙钛矿层、沉积空穴传输层（HTL）、背电池制备、组件封装，较晶硅类太阳能电池制备大幅简化。钙钛矿太阳能电池由多个功能薄膜叠加而成，所以制备钙钛矿太阳能电池的基本方法是在基底上一层层累置薄膜。工艺包括薄膜制备、激光刻蚀、封装三大步，关键在实现大面积高质量薄膜制备。钙钛矿电池的缺点——钙钛矿目前有一个致命的缺点就是，在转化效率很高的前提下面，大规模场景运用的技术还远远没有出现，如果没有非常大的技术突破，那么钙钛矿的产业化会受到巨大的限制，可能性和成功率也非常低。钙钛矿，作为一种材料，相比具有很高化学，和机械惰性的硅来说，并不是一种很稳定的的材料。钙钛矿材料遇到水就会分解、失效，很难适合于户外的天气状况。目前产业的情况是处在初期阶段，主要困难是钙钛矿的长期稳定性（衰退），和大面积制备的工艺不成熟。传统钙钛矿吸光材料在长期光照加热条件下结构极易被破坏，导致电池性能迅速衰减。技术初期阶段，设备工艺等均有待验证，成熟后才能产业化。HJT电池比起于钙钛矿电池来说，HJI是现阶段更容易实现的新一代电池技术。HJT电池，也叫HIT电池，俗称异质结电池，都是第三代电池片，全称为晶体硅异质结太阳电池，是一种采用HIT结构的硅太阳能电池，该技术是在晶体硅上沉积非晶硅薄膜。成本费用低、生产工艺简单不复杂，HIT电池融合了薄膜太阳能电池超低温的生产制造优点，规避了传统式的高温工艺。HIT工艺流程相比简单化，所有生产工艺流程只需四个部分就可以实现。HJT电池片，其生产工艺流程能缩减到4道工艺，相比PERC（8道工艺）、TOPCon（9到12道工艺），可以说大大减少工艺投入、维护费用；另外其光致衰减相比另外两种更低，10年衰减率小于3%，25年衰减率仅为8%，也就是同样老化程度下，可用发电能力提高。HJT电池技术大概率成为未来光伏电池片的主流技术。设备1、迈为股份：光伏丝网印刷设备龙头公司主营光伏电池丝网印刷生产线成套设备，用于电池片制造后道工序中。目前公司丝网印刷设备在国内增量市场份额已超过70%，居于首位。2、金辰股份：光伏组件设备龙头公司为全球光伏组件设备龙头，市占率达50%，客户覆盖隆基、晶澳、东方日升等一线龙头。近年来，公司逐步向电池片设备产业链延伸，市场空间几倍于组件设备，且客户大部分趋同，有望在HJT+TOPCon电池片设备“弯道超车”。3、捷佳伟创：光伏电池设备龙头光伏电池片设备龙头，受益新型高效电池产能扩张：公司主营光伏制绒设备、扩散炉、抛光设备、淀积炉、自动化设备、丝印设备等六大系列，产品市占率超50%。4、上机数控：薄片化切片机龙头公司切片机业务国内市占率45%左右。公司在行业内与大连连城(隆基股份关联方企业)、青岛高测(科创板上市)形成三方寡头垄断。光伏单晶硅趋向大尺寸化。主流光伏组件厂商纷纷布局210、182等大尺寸组件，带动210、182等大尺寸单晶硅需求，从而带来光伏切片机迭代需求。钙钛矿国产设备厂商——德沪涂膜、众能光电、捷佳伟创、晟成光电、迈为股份、帝尔激光等。捷佳伟创利用太阳能电池最新前沿技术钙钛矿太阳能电池生产的关键量产设备“立式反应式等离子体镀膜设备”(RPD)已经通过厂内验收，发给客户投入生产。这台设备是一款面向钙钛矿电池的大面积量产型生产设