IEA太阳能光伏技术路线图摘要
【干货】国际光伏技术路线图详解：晶硅电池转换效率差异
【干货】国际光伏技术路线图详解：晶硅电池转换效率差异光伏发电，是利用半导体材料的“光生伏特效应”，将光能转化为电能给负载供电的过程。
其物质基础是半导体材料。
顾名思义，半导体材料是导电性能介于是导体（如金属）和绝缘体之间的材料，该材料能够吸收太阳光中的光子，体内产生负电荷（电子）和正电荷（学术上称为空穴，按带正电的粒子理解即可），但正负电荷会在极短的时间聚合在一起，将得到的光能释放。
因此还需要一种结构，使光照产生的正电荷和负电荷分离，使它们在半导体的两端积累（伴随电压的生成），此时在半导体两侧印制电极，再用导线连接负载（如灯泡）形成电路，电路中就会有电流通过，为负载供电。
这种结构便是——PN结。
以半导体Si（硅）为例，在其中掺入高价态的磷原子，Si中就会有一些能自由运动的正电荷，称为N型Si；在其中掺入低价态的硼原子，Si中就会有一些能自由运动的负电荷，称为P型Si。
使N型Si和P型Si连在一起，在连接的界面处正负电荷中和，剩下带电的磷离子和硼离子，他们能起到分离光照产生的正电荷和负电荷的作用（就像半透膜），该界面区便称为PN结。
因此，当光照在上述N型和P型Si的连接体时，N型Si和P型Si内部都会产生正电荷和负电荷（但正负电荷之间仍相互吸引束缚在一起），它们在一定时间内随机运动到半透膜PN结附近，由于PN结的作用，正电荷被送往P区，负电荷被送往N区，使P区和N区分别带正电荷负电，形成电压。
正电荷和负电荷的产生、分离和收集是光生伏特效应的三大关键过程。
除了Si、Ge这样的单质半导体，还有化合物半导体（GaAs、Cu2Se等）乃至有机半导体材料，它们都可以制备成太阳能电池。
因08年左右多晶硅材料的价格高涨，各种薄膜太阳能电池（CdT e、CIGS、染料敏化太阳能电池等）的研究一度火热，但随着硅材料价格回归理性，而薄膜电池存在成本和稳定性等劣势且转换效率遇到瓶颈，硅（单晶硅和多晶硅）太阳能电池基本上占领了商业化市场，取得了转换效率与成本的平衡。
太阳能光伏产业技术路线图预研报告(新修订)
1.2新能源2007市场规模及对2017年的预测
2007年部分新能源市场规模及对2017年的预测（单位：10亿美元）资料来源： Clean Energy Trends 2008 ， 太阳能光伏、风能、生物燃油以及燃料电池等产品的收益在2007年较前一年增 长40%，从2006年的550亿美元增加到2007年的773亿美元。
1.4光伏产业和地区发展战略
• 当前，全国相当多地区纷纷将以太阳能光伏产业 作为当地国民经济发展的重点扶持领域。 • 上海、深圳、锦州等城市已将太阳能光伏产业作 为发展重点之一，并以《深圳经济特区循环经济 促进条例》、《锦州市人民政府加快发展光伏产 业基地的若干规定》、《打造我市百亿光伏产业 基地的实施意见》等法规形式明确了支持太阳能 光伏产业发展的指导思想、优惠政策等，为太阳 能光伏产业的发展营造了良好的环境。
世界光伏发电与太阳能光伏产业
单位：MW
全球年装机量及累计装机量 单位：MW
1.3世界和中国Biblioteka 伏市场• 2000年至2008年，全球太阳电池产量年均复合增长率为47％，2008年产量 达到6.4GW。 • 同期，以欧美为主的全球太阳能光伏发电应用市场也以45％的年均复合增长 率快速增长。2008年全球累计装机总量已接近15GW。 • 国际能源署对太阳能光伏发电预测，2010年预计全球光伏发电量为1739MW， 占总发电量的0.1%。到2020年世界上光伏发电占总发电量的2%，到2042年 光伏发电要占总发电量的20%-28%。 • 中国光伏产业在世界光伏发展的拉动下，近年来飞速发展。2008年中国光伏 电池产量达到2GW，保持全球第一的地位，占全球分额的30％。2008年全球 前25家太阳电池生产商中，有8家是中国企业。 • 按照中国十一五发展计划，中国仅有300MW，占全球平均水平的17%，发展 空间非常大，特别是中国的成本优势以及电池片、组件和系统安装的优势非 常明显。 • 中国光伏产业的发展和光伏应用市场的发展存在着极大的不平衡。98％的光 伏产品出口。对海外市场的依赖致使中国光伏企业受海外市场的牵制，海外 需求、国际汇率、外国政府的补贴政策等等都会给中国光伏企业造成直接影 响。
光伏国际技术路线图(中文翻译版)
光伏国际技术路线图1.摘要光伏企业需要制造发电产品用来抗衡传统能源和其他可再生资源，一种国际技术路线图(ITRPV)可以帮助我们认清并明确一些改进的趋势和要求。
国际半导体设备材料产业会(SEMI)光伏国际路线图的一个目标就是提供给供应商和客户有关晶硅光伏行业的预期技术走势，并鼓励人们对规格和改进方面的讨论。
该路线图的目的并不是向人们介绍需要改进领域的详细技术改进方案，而是强调需要改进的光伏技术点并推动综合解决方案的发展。
目前，ITRPV的第六版联合26家包括多晶硅制造商、硅片供应商、晶硅太阳能电池制造商、组件制造商、光伏设备供应商、生产原材料供应商以及光伏研究院等机构，共同做好了准备。
目前的出版物涵盖了整个的晶硅光伏价值链，包括晶化、硅片、电池制造、组件制造以及光伏系统。
早期出版物公布的一些重要参数与新的参数在一起作了修正，同时也公布了光伏行业一些新兴趋势的讨论。
2014年估算的全球光伏组件装机量已经达到了45~55GWp，晶硅市场大约占据了90%的市场份额，薄膜技术占据了不到10%的市场份额(基本没有改变)。
路线图描述了晶硅组件生产的技术革新和趋势。
经过2013年一个短暂的平稳期后，组件价格在2014年连续下降。
先进电池技术的实施以及改良材料的使用提升了组件的平均功率，2014年一些厂家盈利的部分原因归结于对光伏价值链每个步骤降本的不断努力。
价格曲线继续维持着20%的降速，与历史经验曲线速率相吻合。
通过引入双面电池及单面接触电池的概念，配合改善硅片、电池正面和背面以及组件技术，在以后的几年内，这种速率还会继续维持。
ITRPV这一期的修订版中将继续讨论这方面的问题。
这些领域改善的最终结果是，到2025年，标准多晶硅组件的平均输出功率将超过310Wp(60个电池片)。
电池和组件的性能提升以及生产成本的大幅下降将会降低光伏系统的成本，确保光伏发电的长期竞争力。
路线图活动与SEMI将会继续合作，最新信息将会每年出版一次，以确保整个产业链生产商和供应商的良好沟通，更多信息请登录网址。
国际光伏技术路线图
ITRPV2016年技术路线图技术中心技术管理部2016年3月目录第一章ITRPV介绍 (3)第二章光伏学习曲线和成本降低 (4)第三章原材料工艺 (6)第四章产品和系统 (16)第五章总结和展望 (19)第一章ITRPV介绍◆ITRPV-工作组架构研究方法第7版的技术路线图由VDMA提供；工作组包括来自亚洲、欧洲和美国的30多个供应商；制定流程：参与单位-数据的独立收集/VDMA加工数据/发布之前数据校正/区域主席-制定下一版ITRPV。
主要领域参数的讨论-中值图表。
图1第7版ITRPV考虑的价值链要素◆2016ITRPV编制的主要参与单位图22016年ITRPV编制的主要参与单位第二章光伏学习曲线和成本降低光伏学习曲线图3组件学习曲线：光伏价格与累计发货量发货量/年底平均价格显然地，生产成本的降低决定了光伏成本的降低；图表1为组件价格曲线图，展示了组件的平均价格（采用2015年汇率，美元/瓦）与1976年到2015年组件累计发货量（兆瓦）的走势。
组件发货量一直领先于光伏系统的安装量，在对数坐标表示下，数据点在3.1GWp 之前一直保持线性，直到100GMWp有一个突变。
这一线性关系表明，每当累计发货量翻倍时，根据学习曲线，价格就会降低21%，这一学习曲线的突变来自于2003年到2013年市场的巨变。
最后两个点指出了平均价格和2015年底相应的发货量。
2015年发货量50GWp,0.58美元/瓦；200GWp的坐标显然是超过2015年的，现在组件的累计功率大约是234GWp,假设组件安装量为50GWp，全球组件功率继2014年177GWp之后在2015年底达227GWp。
图4多晶硅、单晶硅片、电池、碳化硅组件价格趋势情况（假设每片硅片耗硅5.4g,多晶电池效率17.55%）图5组件价格分解◆成本降低组件价格两年内下降了20%；多晶硅料仍然是价格最贵的特殊原材料。
现在组件的市场份额仅占41%。
价格的下降主要取决于：✓效率的提升（原材料和设备的使用）；✓特殊市场产品的优化（大规模、低成本产品）；✓提升电池效率和组件工作和CTM值。
太阳能光伏产业技术路线图预研报告
方案设计与评估
制定多种技术发展方案，评估其可行性、风险和效 益，筛选出最优方案。
制定路线图
明确技术发展目标、时间节点、关键里程碑和资 源需求，形成技术路线图。
持续监测与调整
对技术路线图实施过程进行监测和评估，及时调整和优 化路线图。
技术路线图预研的关键要素
01
目标明确
确保技术路线图预研的目标与组织战略目标保持一致 ，具有实际可操作性。
新型太阳能光伏技术
新型太阳能光伏技术包括钙钛 矿、染料敏化等新型材料和技 术，具有低成本、高效率等潜 力，是未来太阳能光伏产业的 重要发展方向。
03
技术路线图预研方法论
技术路线图预研的基本概念
技术路线图预研是一种系统的方法，用于规划、评 估和优化技术发展路径，以实现特定目标或解决特 定问题。
它涉及对技术发展趋势、市场需求、资源条件、政 策环境等方面的深入分析和预测。
加强国际合作，共同应对全球气候变化挑 战；同时，面对国际竞争，需要不断提升 自身技术创新能力和市场竞争力。
06
结论与建议
对太阳能光伏产业的建议
01
02
03
04
加大研发投入
鼓励企业增加对太阳能光伏技 术研发的投入，提高自主创新
能力。
优化产业布局
引导企业合理布局，形成产业 集聚效应，降低生产成本。
推进国际合作
优化产业政策环境
制定有利于技术创新的产业政策，降低企业研发 成本，提高市场竞争力。
技术路线图的预期成果与影响
提高光伏转换效率
通过技术升级和突破，逐步提 高光伏电池的转换效率，降低
度电成本。
延长组件使用寿命
优化光伏组件的材料和制造工 艺，延长其使用寿命和可靠性 。
太阳能光伏发电原理图
直流负载
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Controller
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Inverter
*阳电池方n
Solar module array
EE
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DC Load
B
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Load
7
交Afttt
AC Load
光伏粗件井网逆变器
1. 太阳能电池板发出的电是直流电，不能直接供交流负荷（灯具，家用电器等）使用，所以需要转换成交流电才能供交流负荷使用。
其中逆变器的作用就是将直流电转换成交流电的装置。
见图一、图二
2. 转换以后的交流电不仅可以供用电负荷使用，并且可以并入国家电网，也就是卖掉多余的电能。
见图三、图四。
3. 我所做的工作一个是给太阳能组件（厂家提供，包括电池板
和逆变器的成套设备，需要很小的电，大概1KW）供电，另一个就是设计末端配电箱给负载供电。
太阳能光伏技术
太阳能光伏逆 变电源技术
太阳能转换为电能后的应用方式有： 1.蓄电后再通过电源适配电路给负载 供电。 2.太阳能逆变发电，将太阳能转换为 交流输出并入电力网中，即光伏并网 发电。前者一般在市电供电不方便的 场地使用，如偏僻的移动基站设备、 高速路监控和野外临时居所等。如果 已有市电供应则在经济上是难以达到 节能又节钱，这是由于蓄电池有限的 循环次数和寿命难以从节省的电费中 得到补偿，如果计入太阳能电池和电 路成本更不划算。
防反射膜：波长为 的光从折射率为n0的介质入 射到折射率为n的介质中时会发生部分反射，为
了减小太阳能板的反射损耗，在表面镀一层折射 率比n低的薄膜，厚度为 /4。折射率为：n1 = (n0
太阳能电池的性能参数
1.效率：通常指量子效率，即输出的电子空穴对数目与照射的光子数 目之比，目前商业太阳能板的效率一般高于10 ％，单晶硅太阳能电 池的最高效率可以达到29％，多晶硅的也在20％左右。 2.开路电压：正负极间为开路状态时的电压。 3.短路电流：正负极间为短路状态时流过的电流。 4.最大输出功率：最大输出工作电压×最大输出工作电流。 5.光谱响应：光伏转换效率随光照波长的变化。
光伏逆变PWM控制
占空比
太
阳 能
DC/DC升压电路
板
交流可变压 IR2110
AC输出并网
AC/DC全桥
滤波
最大功率跟踪
光伏电源输出经过逆变由直流低压变换为工频 ~220V交流电压，可以供单独的交流用电设备使 用。但远未达到并网的要求，光伏逆变电源必须 满足其输出与市电交流的幅度、频率、相位匹配， 还要保证输出电压波形完好地接近标准正弦波， 即较低的谐波含量，一般要求总谐波含量不超过 4%。目前光伏逆变电源一般都具备最大功 率跟 踪的功能。为了达到这些要求，光伏逆变电源应 包括DC/DC升压电路、市电电压采样与相位/幅度 控制电路和DC/AC变换电路。
光伏国际技术路线图(中文翻译版)
光伏国际技术路线图1.摘要光伏企业需要制造发电产品用来抗衡传统能源和其他可再生资源，一种国际技术路线图(ITRPV)可以帮助我们认清并明确一些改进的趋势和要求。
国际半导体设备材料产业会(SEMI)光伏国际路线图的一个目标就是提供给供应商和客户有关晶硅光伏行业的预期技术走势，并鼓励人们对规格和改进方面的讨论。
该路线图的目的并不是向人们介绍需要改进领域的详细技术改进方案，而是强调需要改进的光伏技术点并推动综合解决方案的发展。
目前，ITRPV的第六版联合26家包括多晶硅制造商、硅片供应商、晶硅太阳能电池制造商、组件制造商、光伏设备供应商、生产原材料供应商以及光伏研究院等机构，共同做好了准备。
目前的出版物涵盖了整个的晶硅光伏价值链，包括晶化、硅片、电池制造、组件制造以及光伏系统。
早期出版物公布的一些重要参数与新的参数在一起作了修正，同时也公布了光伏行业一些新兴趋势的讨论。
2014年估算的全球光伏组件装机量已经达到了45~55GWp，晶硅市场大约占据了90%的市场份额，薄膜技术占据了不到10%的市场份额(基本没有改变)。
路线图描述了晶硅组件生产的技术革新和趋势。
经过2013年一个短暂的平稳期后，组件价格在2014年连续下降。
先进电池技术的实施以及改良材料的使用提升了组件的平均功率，2014年一些厂家盈利的部分原因归结于对光伏价值链每个步骤降本的不断努力。
价格曲线继续维持着20%的降速，与历史经验曲线速率相吻合。
通过引入双面电池及单面接触电池的概念，配合改善硅片、电池正面和背面以及组件技术，在以后的几年内，这种速率还会继续维持。
ITRPV这一期的修订版中将继续讨论这方面的问题。
这些领域改善的最终结果是，到2025年，标准多晶硅组件的平均输出功率将超过310Wp(60个电池片)。
电池和组件的性能提升以及生产成本的大幅下降将会降低光伏系统的成本，确保光伏发电的长期竞争力。
路线图活动与SEMI将会继续合作，最新信息将会每年出版一次，以确保整个产业链生产商和供应商的良好沟通，更多信息请登录网址。
中国光伏产业发展技术路线图
中国光伏产业发展技术路线图发展光伏产业从根本上讲是为了解决能源问题。
面对日益枯竭的化石能源和不断恶化的生态环境，人类需要进行第三次能源结构转换，从矿物能源向可再生能源转换，用可再生能源替代矿物能源，用无碳能源、低碳能源替代高碳能源。
与石油、天然气、煤炭、铀等化石能源相比，光伏发电最大的优点是资源取之不尽；与风能、水能、生物质能等可再生能源相比，光伏发电最大的优点是可开采资源几乎是无限的。
据测算，全球太阳能可开采资源达6000亿千瓦，是20 08年全球电力装机容量的100倍。
过去10年，是光伏产业快速发展的10年，光伏电站累计装机容量从1998年的962MW增长到2008年的14730MW。
其中，欧洲占65%、日本占15%、美国占8%。
2008年，全球发电装机容量约60亿千瓦（6000GW）；其中，中国累计装机约8亿千瓦（800GW）。
光伏发电装机容量仅占发电装机容量的0.25%。
按照电力装机年均增长3%、2020年光伏电站装机容量占发电装机容量的3%测算，2 020年光伏电站的累计装机容量超过255GW。
1998年，全球光伏电池实现营收5.1亿美元；2008年，全球实现营收203. 7亿美元。
按照市场规模增长1倍，太阳能光伏发电系统成本下降10%测算，上述255GW光伏发电系统市场规模超过7200亿美元。
面对每年超过2500万千瓦市场需求、超过5000亿元人民币终端市场价值的新兴产业和新兴市场，对于中国而言，问题的关键在于找准市场定位，壮大产业规模，扩大市场份额。
拉动光伏产业形成和发展的主要力量来自于市场，市场需求是决定产业规模的核心要素，但其发展速度却可以通过有效的政府公共政策来推动。
市场拉动和政府推动是促进光伏产业发展的主要外生力量。
高成本是制约光伏发电大规模应用的主要障碍。
2008年，光伏电站的平均初始投资高达2.8万元/千瓦，按照年发电小时数1500小时、25年设备使用期计算，发电成本达1.47元/千瓦时，根本无法与常规能源发电竞争。
IEA太阳能光伏技术路线图摘要
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IEA： IEA：PV ROAD MAP 摘要国际能源机构(IEA)近期出版了太阳能光伏技术路线图（Technology Roadmap-Solar photovoltaic energy），该路线图综合归纳了个主要能源国近几年发展太阳能所参照的能源路线图，包括： ?欧盟的战略能源技术（SET）计划和欧洲太阳能产业创新； ?欧洲光伏技术平台的战略研究议程执行计划； ?美国的太阳能创新计划（SAI）； ?日本的面向 2030 年（PV2030）PV 路线图； ?中国的太阳能发展计划； ?印度的太阳能创新计划； ?澳大利亚的太阳能旗舰创新计划；本期摘译其中部分内容，以供业内人士参考：光伏技术回顾：光伏技术回顾：晶体硅组件占据每年全球光伏市场的 85~90%份额，晶体硅组件分为两种类型：单晶硅和多晶硅。
薄膜太阳能目前占全球光伏组件销量的 10%~15%，主要分为三类：非晶和微晶硅、CdTe、CIS 和 CIGS。
新兴技术包括先进薄膜和有机电池，后者即将进入市场。
聚光技术（CPV）利用聚光系统将太阳光汇聚到高效电池板上，目前 CPV 技术处于应用的测试阶段。
新型光伏概念的目的是通过先进材料和光化学工艺获得超高效太阳能电池。
目前是基础研究的热点。
市场趋势全球光伏市场在过去几十年的发展较为波动，其平均年增长率达到 40%，光伏发电累计安装容量已经从 1992 年的 0.1GW 增长到 2008 年的 14GW，2008 年度全球光伏发电新增安装量达到 6GW。
四个国家的光伏发电累计安装容量超过了 1GW：德国（5.3 GW）、西班牙（3.4 GW）、日本（2.1 GW）、美国（1.2 GW）。
这些国家的光伏发电累计安装容量占全球累计安装总量的 80%，如图 1 所示。
由于国家政策和经济扶持计划，澳大利亚、中国、法国、希腊、印度、意大利、韩国和葡萄牙的安装量也在逐渐增加。
光伏储能的主流技术路线
光伏储能的主流技术路线光伏储能是一种将太阳能转化为电能并储存起来的技术，是目前可再生能源领域的主流技术之一。
光伏储能技术路线主要包括太阳能电池板、逆变器、电池储能系统等组成部分。
太阳能电池板是光伏储能系统的核心部分，它能够将太阳能转化为直流电能。
太阳能电池板的主要材料是硅，其工作原理是利用光电效应将太阳能转化为电能。
太阳能电池板的效率越高，转化的电能就越多，因此提高太阳能电池板的效率是提高光伏储能系统性能的关键。
逆变器是将直流电能转化为交流电能的设备，它是光伏储能系统中的重要组成部分。
逆变器的主要作用是将太阳能电池板产生的直流电能转化为交流电能，以便供电给家庭或工业用电设备。
逆变器的效率越高，转化的电能就越多，因此提高逆变器的效率也是提高光伏储能系统性能的关键。
电池储能系统是将太阳能电池板产生的电能储存起来的设备，它是光伏储能系统中的关键组成部分。
电池储能系统的主要作用是将太阳能电池板产生的电能储存起来，以便在夜间或阴天时使用。
电池储能系统的性能取决于其储能容量和充放电效率，因此提高电池储能系统的性能也是提高光伏储能系统性能的关键。
除了以上三个组成部分外，光伏储能系统还包括光伏跟踪系统、电网连接系统、监控系统等。
光伏跟踪系统能够根据太阳的位置自动调整太阳能电池板的角度，以便最大限度地吸收太阳能。
电网连接系统能够将光伏储能系统与电网连接起来，以便将多余的电能卖给电网或从电网购买电能。
监控系统能够实时监测光伏储能系统的运行状态，以便及时发现故障并进行维修。
总的来说，光伏储能技术路线是一种将太阳能转化为电能并储存起来的技术，其主要组成部分包括太阳能电池板、逆变器、电池储能系统等。
提高这些组成部分的效率和性能是提高光伏储能系统性能的关键。
随着技术的不断发展，光伏储能系统的性能将不断提高，为可再生能源的发展做出更大的贡献。
国际能源署发布太阳能光伏和热发电技术路线图
国际能源署发布太阳能光伏和热发电技术路线图
钱伯章
【期刊名称】《太阳能》
【年(卷),期】2010(000)008
【摘要】@@ 近日,国际能源署(IEA)发布了其2050技术路线图系列报告中的光伏发电和聚光类太阳能热发电(CSP)两份路线图报告.报告预计,到2050年光伏发电将能满足全球电力需求的11%,而太阳能发电可能占全球总发电量的20%～25%.【总页数】1页(P20)
【作者】钱伯章
【作者单位】
【正文语种】中文
【相关文献】
1.IEA-SHC国际能源署2014“国际太阳能供热制冷大会”暨国际太阳能热利用技术与产品展览会通知 [J],
2.开辟太阳能光伏装备新纪元——记48所光伏产品发布暨太阳能光伏企业联谊会[J], 周楠
3.国际能源署：2017年全球光伏新增装机至少98GW同比增长29％ [J], ;
4.国际能源署:未来10年要迅速扩大太阳能和风能开发规模 [J], 林楚
5.国际能源署最新版CCS技术路线图即将出炉 [J],
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光伏产业技术路线图
光伏材料产业技术路线图编制研究一、光伏产业发展现状和愿景由于全球气候变暖、生态环境恶化、常规能源短缺等问题,发展可再生能源得到各国政府的重视和支持。
在技术进步的推动和各国政府的激励政策驱动下,太阳能光伏发电产业和市场得以迅速发展。
欧洲光伏工业协会(EPI-A)预测，随着光伏排放量将分别减少0.15系统安装量的快速增加，在2010、2020和2030年，全球CO2亿吨、1.92亿吨、10.81亿吨。
根据欧洲JRC的预测，到2030年可再生能源在总能源结构中占比达到30%以上，太阳能光伏发电在世界总电力供应中达到10%以上；2040年可再生能源占总能耗50%以上，太阳能光伏发电将占总电力的20%以上，经济规模将达到100万亿以上；到21世纪末可再生能源在能源结构中占到80%以上，太阳能发电占到60%以上。
可见光伏产业将是一个长期的朝阳产业。
1.1发展现状全球光伏市场在过去几十年的平均年增长率达到40%，光伏发电累计安装容量已经从1992年的0.1GW增长到2008年的14GW，2008年度全球光伏发电新增安装量达到6GW。
四个国家的光伏发电累计安装容量超过了1GW：德国（5.3 GW）、西班牙（3.4 GW）、日本（2.1 GW）、美国（1.2 GW）。
这些国家的光伏发电累计安装容量占全球累计安装总量的80%。
从制造业来看，中国、欧盟各国、日本、中国台湾地区和美国仍然是世界光伏组件的主要生产地，2008年和2009年，上述地区产量占世界光伏组件总产量的91.5%和95.3%。
其中中国排在第一位，分别占世界生产总量的32.9%和37.4%；欧盟、日本、台湾地区和美国排在第二、三、四、五位。
2008 年，中国光伏发电新装容量为45MW，占全球需求的比重不到1%，远远落后于欧美日等光伏市场大国。
截止到2008 年末，中国光伏累计装机容量为145MW，相当于14万KW，相对于8 亿KW 的总电力装机容量而言，几乎可以忽略不计。
光伏产品电路设计流程思维导图内容
光伏产品电路设计流程思维导图内容Designing a circuit for photovoltaic products requires careful consideration of various factors.设计光伏产品电路需要考虑各种因素。
从初步概念到最终实现，这个过程需要系统性思维和创造性灵感。
First and foremost, one must understand the principles of photovoltaic technology and how solar panels convert sunlight into electricity.首先，必须了解光伏技术的原理以及太阳能电池板如何将阳光转化为电力。
Furthermore, it is crucial to consider the specific requirements of the photovoltaic product, such as the desired output voltage, current, and efficiency.此外，必须考虑光伏产品的特定要求，如期望的输出电压、电流和效率。
The circuit design should also take into account factors such as temperature variations, shading effects, and system reliability.电路设计还应考虑温度变化、阴影效应和系统可靠性等因素。
In addition, the designer must choose the appropriate components and topology for the circuit to ensure optimal performance and cost-efficiency.此外，设计者必须为电路选择合适的组件和拓扑结构，以确保最佳性能和成本效益。
光伏系统示意图
光伏系统示意图光伏系统示意图及详细介绍大致如下：一、光伏系统的概述光伏系统是一种利用太阳能将光能转化为电能的系统。
光伏系统由光伏组件、并联连接、光伏逆变器、连接电表等部分组成。
其中，光伏组件负责将太阳辐射能转化为直流电能，光伏逆变器将直流电能转化为交流电能，连接电表用于测量和记录发电量。
二、光伏组件光伏组件是光伏系统中最关键的部件，它负责直接将太阳能转化为电能。
光伏组件通常由若干个太阳能电池组成，电池之间通过金属箔进行并联或串联连接。
光伏组件一般有多种类型，包括单晶硅、多晶硅、非晶硅、柔性薄膜等。
每种类型的组件都有其特点和适用场景。
三、并联连接并联连接是将多个光伏组件连接到一起，形成一个光伏组串。
在并联连接过程中，需要注意确保每个光伏组件的电压和电流相等，以充分发挥每个光伏组件的发电能力。
常用的并联连接方式有串联式和并联式。
四、光伏逆变器光伏逆变器是将直流电能转化为交流电能的关键设备。
光伏逆变器一般由直流输入端、交流输出端、控制电路和逆变电路等组成。
逆变电路将直流电能通过电子器件变换为交流电能，控制电路则负责监测光伏组件的输出情况，根据要求调整逆变电路的工作状态。
五、连接电表连接电表通常用于测量和记录光伏系统的发电量。
连接电表一般有两个部分：电能表和电力监控系统。
电能表用于测量光伏系统的发电量，电力监控系统负责记录和监测发电数据，并提供相关的报表和分析功能。
六、汇流箱汇流箱是光伏系统中的一个重要组成部分，它负责将光伏组串的直流电能集中到一起，并提供保护和监控功能。
汇流箱通常由直流输入端、直流输出端、保护器件和控制器等组成。
直流输入端接收光伏组串的直流电能，直流输出端将直流电能输出给光伏逆变器。
保护器件用于保护光伏系统免受电流过载、电流短路等故障的影响，控制器则负责监测和控制汇流箱的工作状态。
七、光伏系统运行原理光伏系统的运行原理是：光伏组件通过吸收太阳光束中的光子，将光能转化为电能。
对于多晶硅和单晶硅光伏电池而言，光子的能量将电子从价带激发到导带，形成导电能力。
国际能源署(IEA)《风能技术路线图》
国际能源署（IEA）《风能技术路线图》前言从经济、环境和社会角度来看，目前的能源供应和使用趋势明显是不可持续的。
如果不采取果断行动，到2050年与能源有关的CO2排放量将增加一倍以上，增加的石油需求将加大对能源供应安全问题的忧虑。
我们能够而且必须改变我们目前的能源利用方式，而这将需要能源革命和低碳能源技术发挥关键作用。
如果我们要实现我们的温室气体（GHG）排放目标，就需要提高能源效率和广泛推广多种类型的可再生能源、碳捕获与封存（CCS）、核电和新的交通运输技术，而且各主要国家和经济体都必须参与。
如果我们要确保目前的投资决定不会造成未来我们需要长期忍受不理想的技术，这项工作也很迫切。
迫切需要将政治声明和分析工作转化为具体行动的意识正在不断加强。
为了发起这次行动，在G8集团的要求下，国际能源署（IEA）正在制定一些最重要技术的系列技术路线图。
这些路线图对促使国际社会对一些具体技术的推进提供了坚实的分析基础。
每一个路线图都制定了一种特殊技术到2050年的发展路径，并确定了技术、资金、政策以及公众参与的阶段目标，要发挥该技术的全部潜力就必须实现这些目标。
路线图中还包括了有关技术开发和传播到新兴经济体过程中需要特别关注的问题。
国际合作对实现这些目标将是至关重要的。
风能也许是“新的”可再生能源技术中最先进的，但仍有许多工作要做。
为了到2050实现超过2000GW的风能发电装机容量目标，风能技术路线图确定了一些必须采取行动的关键任务。
这一目标的实现，需要政府、产业界、研究机构以及更广泛的能源部门的共同努力。
应该确定出最好的技术和政策实践并与新兴经济体的合作伙伴进行交流，以达到最具成本效益的良性发展。
随着对路线图所提出建议的实施，以及随着技术和政策框架的完善，不同技术的潜力可能会得到加强。
国际能源署将不断更新对风能和其他低碳技术的未来潜力分析，同时在路线图的发展完善过程中欢迎利益相关者的参与。
路线图得出的关键结论（1）关键结论风能路线图的目标是：到2050年，风力发电将占到全球电力供应的12％；届时2016GW的装机容量每年减排28亿吨CO2当量；路线图还认为对实现甚至超额完成这些目标而言，不存在根本性的障碍。
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IEA： IEA：PV ROAD MAP 摘要
国际能源机构(IEA)近期出版了太阳能光伏技术路线图（Technology Roadmap-Solar photovoltaic energy），该路线图综合归纳了个主要能源国近几年发展太阳能所参照的能源路线图，包括： ?欧盟的战略能源技术（SET）计划和欧洲太阳能产业创新； ?欧洲光伏技术平台的战略研究议程执行计划； ?美国的太阳能创新计划（SAI）； ?日本的面向 2030 年（PV2030）PV 路线图； ?中国的太阳能发展计划； ?印度的太阳能创新计划； ?澳大利亚的太阳能旗舰创新计划；本期摘译其中部分内容，以供业内人士参考：光伏技术回顾：光伏技术回顾：晶体硅组件占据每年全球光伏市场的 85~90%份额，晶体硅组件分为两种类型：单晶硅和多晶硅。
薄膜太阳能目前占全球光伏组件销量的 10%~15%，主要分为三类：非晶和微晶硅、CdTe、CIS 和 CIGS。
新兴技术包括先进薄膜和有机电池，后者即将进入市场。
聚光技术（CPV）利用聚光系统将太阳光汇聚到高效电池板上，目前 CPV 技术处于应用的测试阶段。
新型光伏概念的目的是通过先进材料和光化学工艺获得超高效太阳能电池。
目前是基础研究的热点。
市场趋势全球光伏市场在过去几十年的发展较为波动，其平均年增长率达到 40%，光伏发电累计安装容量已经从 1992 年的 0.1GW 增长到 2008 年的 14GW，2008 年度全球光伏发电新增安装量达到 6GW。
四个国家的光伏发电累计安装容量超过了 1GW：德国（5.3 GW）、西班牙（3.4 GW）、日本（2.1 GW）、美国（1.2 GW）。
这些国家的光伏发电累计安装容量占全球累计安装总量的 80%，如图 1 所示。
由于国家政策和经济扶持计划，澳大利亚、中国、法国、希腊、印度、意大利、韩国和葡萄牙的安装量也在逐渐增加。
研究和发展在过去十年里，光伏研发（R&D）的全球政府支出大大地增加了，主要国家的政府研发实力增长了一倍，即从 2000 年的 2.5 亿美元增长到 2007 年的 5 亿美元，如图 2 所示。
试点和示范项目占这些支出从 2000 年的 25%扩大到 2007 年的 30%。
太阳能电池及其组件研发是研发部分的主要构成部分，占整体支出的 75%。
技术发展趋势及战略目标为了进一步降低成本、提高效率，期望研发在改善现有技术和开发新技术方面不断取得进步。
根据各种应用的特殊要求和经济情况，预计未来将会开发出更多的新型技术。
图 3 所示为不同光伏技术的发展状况及前景。
表 1 总结了一系列光伏系统的一般技术指标，包括转换效率、能源回收期、使用寿命。
典型商业平板组件的效率期望能从 2010 年的 16%增长到2030 年的 25%，2050 年增长到 40%。
目前，能源和材料在制造业的使用会变得更加高效，因而会缩短光伏系统的能源回收期。
预计能源回收期会从 2010 年的两年降低到 2030 年的0.75 年，到 2050 年会下降到 0.5 年。
另外，使用寿命期望从 25 年增加到 40 年。
表 1 一般技术指标指标典型平板组件效率系统能源回收期（1500kWh/kWp）使用寿命 1、单晶硅、如今，光伏组件的绝大多数（每年全球市场的 85%-90%）都是硅基晶片，预计晶体硅光伏组件将持续占据光伏技术直到 2020 年，到那时的市场份额也将超过 50%。
这要归功于晶体硅光伏组件的可靠性技术、长寿命以及丰富的原料储备。
晶体硅光伏组件存在的主要挑战是提高转换效率、有效地减少资源消耗、改良电池组概念、制造自动化。
2008 16% 2年 25 年 2020 23% 1年 30 年 2030 25% 0.75 年 35 年 2050 40% 0.5 年 40 年典型的晶体硅光伏组件的制造过程包括硅锭生长、硅锭切片、硅片制成太阳能电池、电池电极连接、电池封装形成组件。
目前电池组件所采用的硅材料主要有两种形式：单晶硅和多晶硅。
目前市面上的单晶硅电池组件最高转换效率可达 14%~20%。
预计到 2020 年其转换效率有望达到 23%-25%。
多晶硅电池组件由于原子结构更加无序转换效率低于单晶硅，但是其成本较低，预计在今后一段时间内其效率有望达到 21%。
公众及企业对单晶硅技术连续定向研发的近期目标是大量降低成本、提高产量，只有达到这两个目标才能在未来十几年增强竞争力、扩大光伏产业的规模。
表 2 总结了晶体硅太阳能电池的主要研发目标。
表 2
晶体硅技术研发目标晶体硅技术效率指标 2010-2015 单晶硅：21% 多晶硅：17% 工业制造方向研发领域新型硅材料及工艺电池触点，发射器及钝化处理 2、薄膜、第一个薄膜太阳能电池是由非晶硅制成的，在早期的非晶硅单结电池的基础上，发展了串联和三联的非晶硅电池结构。
为了达到更高的效率，将单晶硅和多晶硅薄膜结合在一起形成了微晶硅。
在Ⅱ-Ⅵ族化合物半导体领域发展了其他的薄膜技术，包括 CdTe、CIGS。
薄膜太阳能电池技术的主要优点是使用硅原料相对较少可以降低成本，自动化程度较高可以提高生产效率，易于实现建筑一体化，在高温环境下性能良好，并且还降低了对高温的敏感度。
目前的缺点是转换效率较低，工业应用的使用寿命不高。
硅消耗量＜5g/W 2015-2020 单晶硅：23% 多晶硅：19% 硅消耗量＜ 3g/W 该进的设备结构产量芯片替代技术新型概念的设备结构2020-2030/2050 单晶硅：25% 多晶硅：21% 硅消耗量＜2g/W
需要继续投入研发将薄膜太阳能电池技术推向市场，为工业制造和长期可靠性积累必要的经验。
最有前途的研发领域包括改进设备结构和基板、大面积沉积技术、互联、卷式制造及封装。
表 3 概括了到 2030 年薄膜太阳能电池技术的前景和关键研发议题。
薄膜技术处于迅速增长过程，在过去的几年中，薄膜组件从中等规模增长到 50MW 生产线水平，最近有宣告生产量达到 GW 范围的消息。
因此预计到 2020 年其实成份额会有较大发展。
Ⅱ-Ⅵ族化合物半导体薄膜
CdTe 电池是Ⅱ-Ⅵ族半导体薄膜中的一种，其制造过程相对简单、生产成本较低。
CdTe 技术达到了所有薄膜技术的最高生产水平，其能源回收期只有 8 个月，也是现有光伏技术中回收期最短的技术。
而 CIGS 电池组件与 CdTe 电池相比较而言，制造工艺比较复杂，成本较高。
如今，CdTe 电池已经形成了一定规模的市场并且每瓦成本处于市场领先地位。
然而，就中期和长远角度来看，还很难预测哪种薄膜太阳能电池技术能够达到较高的市场份额。
表 3 薄膜太阳能电池技术的前景和关键研发议题薄膜技术效率指标 2010-2015 薄膜硅：10% CIGS：14% CdTe：12% 工业制造方向高速率沉积卷式制造封装研发领域大面积沉积技术改进基板 3、新兴技术及新型概念、新兴技术及新型概念新兴光伏技术包括先进无机薄膜技术（如，硅，CIS）以及有机太阳能电池。
在有机太阳能电池领域，包含不同的技术分支，例如染料敏化太阳能电池和完全有机技术。
有机太阳能电池是一项有潜力的低成本技术，这也使得其可以进入市场应用。
然而，其在能源应用领域的相关能源产品仍然有待于进一步验证。
另外 2015-2020 薄膜硅：12% CIGS：15% CdTe：14% 简化制造工艺低成本封装有毒材料管理改进电池结构改善沉积技术 2020-2030 薄膜硅：15% CIGS：18% CdTe：15% 大规模高效率生产制造材料可行性组件循环利用先进材料及概念
一种新兴光伏技术是基于热-光伏的概念，一个高效的光伏电池是如何与热辐射源结合在一起的。
这一概念也将会在未来的聚光太阳能技术中起到重要作用。
新型光伏概念的目的是通过开发活性层来实现超高效太阳能电池，活性层可以很好地与太阳能光谱匹配或者调整摄入的太阳能光谱。
这两种方法是建立在纳米技术和纳米材料的进一步发展的基础上。
量子阱、量子线和量子点就是活性层引入的结构的例子。
深层次的方法是激发电荷载体与中间带隙相结合。
这些新型的概念目前还处于基础研究阶段。
其市场前景取决于他们能否与现有技术相结合或是否能够导致全新的电池结构和制造工艺。
需要投入相当可观的中期和长期基础和应用研发，来进一步开发这些方法才能最终将其引入市场应用。
4、聚光技术（CPV）、聚光技术（）前面所提到的所有光伏技术都可以称为利用现有自然阳光的平板技术，作为一种替换方式，也可以利用光学元器件收集直接太阳能辐射光，这就是聚光太阳能电池技术。
因其需要较少量的太阳能电池具有广阔的发展前景，目前已经对这种高效方法进行了大量研究。
目前聚光光伏技术正从小型工厂向商业规模应用发展。
光学系统、组件集成度、跟踪系统、高效设备、制造和安装过程都需要投入应大量的研发。
CPV 以及新兴技术的前景及重点研发领域见表 4。
表 4 CPV 以及新兴技术的前景及重点研发领域 CPV。