摘要：光伏，是利用太阳能发电的一种方式，其发展方向主要分为三代：（1）第一代为晶硅光伏，即以多晶硅为原料制造的光伏；（2）第二代为薄膜光伏，即以非晶硅、砷化镓、碲化镉、铜铟镓硒等为原料制造的光伏；（3）第三代为有机和化合物光伏，如大热的钙钛矿光伏等。
沉寂已久的光伏板块突然爆发，隆基绿能和通威股份两大板块龙头相继涨停！
此前通威股份披露三季报显示，三季度营收同比下滑1.57%，亏损3.15亿元，同比增长62.69%，三季度单季同比减亏。#光伏
01、光伏
光伏，是利用太阳能发电的一种方式，其发展方向主要分为三代：（1）第一代为晶硅光伏，即以多晶硅为原料制造的光伏；（2）第二代为薄膜光伏，即以非晶硅、砷化镓、碲化镉、铜铟镓硒等为原料制造的光伏；（3）第三代为有机和化合物光伏，如大热的钙钛矿光伏等。
晶硅光伏是目前最普遍和最成熟的光伏技术，市占率达到95%以上。薄膜光伏市占率较低，钙钛矿光伏等仍处于实验室研发和中试阶段，离产业化仍有一定的距离。
晶硅光伏亦有两条路线：（1）多晶路线，即由多晶硅先制成多晶硅锭，再切片成多晶硅片；（2）单晶路线，即由多晶硅先制成单晶硅棒，再切片成单晶硅片。后在此基础上加工成单晶/多晶硅电池片、组件，最终与逆变器等其他设备一起组装为光伏发电系统。
相比多晶硅锭，单晶硅棒由晶体取向相同的晶粒组成，因此具有更为高效的导电性和转换效率。随着技术进步，单晶硅棒路线已经代替多晶硅锭路线成为市场的主流选择。截至2023年底，单晶技术路线的市场份额达99.2%，多晶占比仅0.8%。
02、多晶硅
多晶硅是整个晶硅光伏产业链技术难度最大、资金投入最高、投产时间最长、产能弹性最小的环节，因此也构成了晶硅光伏产业链的核心。
根据纯度不同，多晶硅通常可分为“太阳能级多晶硅”和“电子级多晶硅”两类。#多晶硅
1）太阳能级多晶硅：指纯度在6N-9N的多晶硅（硅含量99.9999%-99.9999999%），主要用于光伏晶硅电池的生产。根据国标，可以分为特级品、1级品、2级品和3级品。
2）电子级多晶硅：指纯度在9N以上的多晶硅产品（硅含量99.9999999%以上），主要应用于半导体硅片的生产。根据国标，可以分为特级品、电子1级、电子2级、电子3级。
随着光伏技术的快速发展，目前光伏用多晶硅，尤其是N型多晶硅，纯度也已经可以达到9N以上，即符合电子级多晶硅要求。
根据形态不同，多晶硅首先可以分为“块状硅”和“颗粒硅”两类，其中“块状硅”根据表面形态又可分为致密料、菜花料、珊瑚料三种。
1）块状硅：形态类似于岩石，呈块状，品质较为稳定，可长期储存。
①致密料：外表光滑，表面颗粒凹陷程度小于5mm，无氧化夹层。
②菜花料：颜色偏灰，表面粗糙，表面颗粒凹陷程度在5-20mm。
③珊瑚料：表面凹陷程度大于20mm，断面疏松。
2）颗粒硅：形态呈颗粒状，大部分粒径在0.15-4mm之间，但由于表面积较大，在运输加工过程中易受污染，通常采用真空包装保存，存放6个月以上容易出现质量衰减。
全球多晶硅产能快速增长，中国占比明显提升。2014年全球多晶硅产能39万吨，而至2023年全球多晶硅产能增长至246万吨，产能年均复合增速23%。其中，中国多晶硅产能占比从2014年的41%提升至2023年的93%。
03、硅片
硅片是多晶硅的直接下游，是由多晶硅经过拉晶、切片两大步骤制成。#硅片
硅片有P型、N型之分。P型硅片是在多晶硅中掺杂硼等三价元素作为受主杂质，形成空穴导电；N型硅片则是在多晶硅中掺杂磷等五价元素作为施主杂质，形成电子导电。
N型硅片光电转换效率更高，近年来渗透率快速提升。23年底，N型硅片的渗透率只有54%，到24年8月，渗透率已经超过80%，成为光伏硅片的主流产品。
目前市场上的硅片尺寸包括166mm及以下硅片（166mm指硅片边长）、182mm方片、微矩形片（182mm*183.75mm，182.2mm*184mm等）、矩形片（182mm*188mm、182mm*191.6mm、182mm*199mm、182mm*210mm等）、210mm方片等。大尺寸化硅片有利于增加单片功率，从而摊薄电池片的非硅成本,因此硅片都在向大尺寸化转型。
182mm和210mm代表着两种大尺寸硅片路线之争。182mm尺寸从产业垂直一体化的角度提出，主要考虑下游光伏电池的安装运输、组件的功率、上下游协同性；而210mm尺寸主要从生产成本的角度出发，大尺寸硅片有助于增加实际采光面积，降低单位组件所需的电池片及硅片数量，同时降低同等规模电站所需的组件数量，进而有助于降低BOS成本。随着成本成为影响企业生产最重要的因素，210mm硅片市占率稳步上升。
过去十年，全球硅片产能也在快速增长。2014年全球硅片产能68GW，而至2023年全球硅片产能增长至974GW，产能年均复合增速均达34%。其中，中国硅片产能占比分别从2014年的74%提升至2023年的98%。长期以来，中国一直是全球最主要的硅片生产国。
硅片环节技术壁垒较低、投产时间较短，因此产能扩张速度较快，目前硅片已经进入明显的过剩周期。不过硅片生产启停较为容易，“多晶硅-单晶硅棒”的拉晶环节启停周期约15天、单设备产能仅十几兆瓦。“单晶硅棒-硅片”的切片环节基本可随时启停。因此，硅片整体生产灵活性高，硅片企业可以通过快速调整开工率来适应当前的供需情况。
04、电池片
电池片是硅片的直接下游，是光伏发电系统中将太阳光转化为电能的核心部分，由硅片经过清洗制绒、扩散制结、钝化镀膜、金属化四大步骤后制成。电池片的技术难点在于如何减少光学损失和电学损失，从而提高光电转换效率。
电池片发展早期以P型为主，主要采用BSF、PERC等技术路线。近年来，N型电池凭借更高的光电转换效率开始崭露头角，主要采用TOPCon、HJT等技术路线。此外，采用背接触平台技术的电池则被统称为XBC电池，既可以是采用P型硅片基底的P型电池，也可以是采用N型硅片基底的N型电池。
1）BSF电池：背场电池，即用金属作为背电极涂覆在电池片背面，减少电子在背面复合的概率，制造工艺相对简单、成本低廉，但其光电转换效率一直无法突破20%，因此逐步被其他技术路线所替代。
2）PERC电池：发射极及背面钝化电池，即在BSF电池的基础上增加一层氧化铝钝化膜来钝化背面，增强光线在硅基的内背反射，降低背面复合速率，从而提升电池效率。PERC电池理论转换效率极限为24.5%，目前实际转换效率已快达到理论转换效率上限，很难再有大幅提升。
3）TOPCon电池：隧穿氧化层钝化接触电池，即在电池背面由一层超薄氧化硅（1-2nm）与一层N型多晶硅薄膜共同形成钝化接触结构。超薄隧穿氧化层可允许电子隧穿进入N型多晶硅，同时阻挡空穴，实现电子和空穴分离，降低电子空穴复合几率，同时使得进入多晶硅薄膜的电子被金属电极收集，提高电池的转换效率。TOPCon电池的单面钝化理论转换效率极限为27.1%，双面理论转换效率极限为28.7%。
4）HJT电池：异质结电池，由于掺杂了与硅基体不同的非晶硅材料而被称为异质结。异质结具备双面对称结构，使用非晶硅薄膜作为钝化层。在电池的正表面，钝化层阻挡电子向正面移动，而空穴则可以通过较薄的本征非晶硅薄膜，隧穿后进入高掺杂的P+型非晶硅，构成空穴传输层。在电池的背面，则构成电子传输层。TOPCon电池理论转换效率极限为28.5%，如果未来叠加钙钛矿等技术，转换效率或可提升至30%以上。
5）XBC电池：交指状背接触电池，即把正负电极都置于背面的电池。经典的XBC结构电池为IBC电池，其PN结和金属接触都在电池的背部，前表面彻底避免了金属栅线电极的遮挡，能够最大程度利用入射光，而且外观更为美观、商业化前景好。IBC电池的理论转换极限是29.1%。除IBC电池外，XBC作为平台技术又可与HJT、TOPCon等技术相结合（与HJT结合被称为HBC，与结合称为TBC），进一步提升理论转换效率极限。
05、组件
组件是电池片的直接下游。单电池片输出电压较低，无法满足用电需求，且裸露的电池片易遭腐蚀，因此必须将大量电池片串、并联连接，并用光伏玻璃、胶膜、背板、边框、焊带、接线盒等封装为光伏组件。
在光伏产业链中，组件环节由于固定资产投资少、生产流程简单、技术门槛低，因此参与玩家较多，尤其成为外行进入光伏产业的优先选择，导致市场集中度相比硅料、硅片环节较低。但作为兼具工业品属性和消费品属性的组件，具有较强的规模经济优势和品牌效应，因此头部企业不断扩充先进产能、形成强者愈强格局，行业集中度也有所提升。目前，组件环节CR5约49%，CR10约70%。
和其他环节一样，组件也面临严重的产能过剩，但与多晶硅等环节的化工属性不同，组件是以组装加工为核心的制造业，因此产线启停难度最小，短期下调开工对成本影响不大，且停产后重新恢复排产也较为容易，故其生产灵活最高，能够紧随市场变化以及企业排产计划而对产线进行相应调整。
06、核心企业
通威股份：全球高纯晶硅龙头企业，多晶硅产能超90万吨，硅料自供率高，成本优势显著。
隆基绿能：全球最大的单晶硅片和组件制造商，单晶硅片出货量全球第一，技术迭代领先。
TCL中环：光伏单晶硅片产能A股第二，210硅片技术开创者，N型硅片渗透率高。
晶科能源：硅片产能规模较大，N型TOPCon技术领先，组件出货量全球前列。
晶澳科技：组件出货量全球前列，垂直一体化布局完善，海外市场份额较高。
阳光电源：全球逆变器与储能系统龙头企业，连续8年出货量第一，储能业务增长迅猛。
锦浪科技：分布式光伏逆变器核心供应商，技术实力强劲，海外市场份额提升。
晶盛机电：晶体生长设备核心供应商，技术实力雄厚，订单充足。
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来源：宁波大兵
