“2030年碳达峰，2060年碳中和”是我国作出的严重战略决策，标志着我国动力结构战略转型进入要害阶段。2021年印发的《关于完好精确全面遵循新展开理念做好碳达峰碳中和作业的定见》和《2030年前碳达峰举动计划》指出要加速构建清洁低碳安全高效动力系统，大力展开水电、风电、太阳能、生物质能等非化石动力。太阳能具有清洁、安全、高效、可继续等明显长处，在我国新动力系统中扮演着非常重要的人物，光伏发电迎来空前的展开机

  国际动力署（IEA）发布的《全球动力回忆：2021年二氧化碳排放》陈述指出，2020年我国二氧化碳排放量为98.94亿t，占全球二氧化碳总排放量的30.93%，全球排名榜首。其间煤炭石油、天然气等化石动力耗费导致的二氧化碳排放量占比达95%以上。一起，研讨显现在“双碳”方针下煤炭、石油、天然气等化石动力低碳经济功率处在较低水平。因而，构建高效清洁、绿色低碳的新式动力供给系统已成为动力转型展开的大趋势，绿色环保、安全可继续的光伏发电将成为未来新动力发电的首要挑选，是我国推进“双碳”方针完成的重要确保。

  我国已构成完好的光伏工业链，具有规划化展开光伏发电系统的资源条件、技能优势和运用根底，工业链各环节耗费的能量现已稳步快速下降，光伏发电系统的能量收回周期大大缩短。光伏发电系统能量收回周期是指光伏发电系统在全生命周期内耗费的总能量与光伏发电系统每年的能量输出之比，也便是说光伏发电系统能量收回期取决于光伏发电系统的制作、装置及运送过程中的总能耗和光伏发电系统寿数期内的发电量。

  依据《中国光伏工业清洁出产研讨陈述》，光伏发电系统的能量收回周期仅为1.3年，以运用寿数30年核算，光伏发电系统约29年都是零碳排放。经测算，光伏发电的二氧化碳排放量为33～50g／kWh，而燃煤发电为796.7g／kWh。光伏发电的二氧化碳排放量仅为化石动力的非常之一到二非常之一。因而，光伏发电在削减碳排放方面具有绝对优势。

  现在，我国光伏电池组件技能从资料到设备已构建起老练完好的工业链，工业化量产技能到达全球领先水平。2022年6月，中华人民共和国国家展开和变革委员会（以下简称国家发改委）、中华人民共和国国家动力局（以下简称国家动力局）等9部分发布《“十四五”可再生动力展开规划》，指出国际光伏供给链中我国出产的多晶硅、硅片、电池片和组件已别离占到76%、96%、83%和76%。

  现在，已开宣布PERC晶体硅电池、TOPCon单晶硅电池、HJT单晶硅电池、IBC单晶硅电池等多种晶体硅光伏电池。其间，PERC晶体硅电池是当时技能最老练、运用最广、商场占有比例最多的光伏电池。依据中国光伏职业数据显现，工业化的p型PERC晶体硅电池均匀光电功率已到达22.8%。高功率、低能耗、低本钱、双面PERC技能是未来PERC技能展开的首要方向。

  TOPCon单晶硅电池、HJT单晶硅电池、IBC单晶硅电池等n型电池相对PERC晶体硅电池具有更高的光电转化功率和更低的衰减率，其间TOPCon电池、HJT电池的均匀光电转化功率别离为23.5%、23.8%。比较PERC电池，现在n型电池的技能规划小、商场占比低、本钱相对高，还处于量产验证阶段。估计跟着量产化技能的打破、原资料和设备的国产化、光电转化功率的进一步进步、出产本钱的大幅下降一级，n型晶体硅电池将成为未来光伏电池技能的首要方向。

  薄膜光伏电池具有出产能耗低、轻量化可柔性等长处，在柔性设备和便携式可穿戴设备上具有宽广的运用远景。薄膜光伏电池首要有砷化镓（GaAs）光伏电池、碲化镉（CdTe）光伏电池、和铜铟镓硒（CIGS）光伏电池等。尽管GaAs光伏电池具有较高的光电转化功率，可是因为Ga的稀缺性和As的有毒性，使GaAs光伏电池本钱昂扬、工艺杂乱，没有完成规划化量产。CIGS光伏电池功能安稳、弱光功能好、不衰减，当时认证的最高光电转化功率为23.4%，量产的均匀功率为16.5%左右。CdTe光伏电池是现在量产规划最大的薄膜光伏电池，量产组件的均匀转化功率为15.1%，但因为Cd是有毒重金属元素，Te是稀有元素，未来在进步量产电池组件功率的一起，进一步开发绿色环保资料和光伏电池收回运用等技能，然后下降本钱，削减环境污染，扩展商业化出产和运用规划。

  钙钛矿是一种复合金属化合物，具有高载流子迁移率、较长的载流子分散距离和吸收系数大等优异的光电特性，且质料丰厚、组成简略、本钱低价，是现在最具潜力的光伏资料之一。现在，单结钙钛矿光伏电池的实验室最高光电转化功率已到达25.6%，与商业化晶硅光伏电池适当。尽管钙钛矿光伏电池已展现出非常优异的光电转化功率，可是还面对大面积电池组件的光电转化功率较低，安稳性较差和电池寿数短等应战。

  离网光伏发电系统是不与共用电网衔接的发电系统，一般运用于缺电的边远地区以及太阳能路灯、通讯信号基站等根底设施的用电需求。离网光伏发电系统依据用电负载的特色，分为无蓄电池的直流光伏发电系统、有蓄电池的直流光伏发电系统、沟通光伏发电系统。无蓄电池的直流光伏发电系统首要由光伏电池组件和用电负载组成，没有蓄电池储能设备和控制器等部件。有蓄电池的直流光伏发电系统由光伏电池组件、充放电控制器、储能蓄电池及直流负载等组成，该系统能运用于太阳能路灯、移动通讯基站、渔船、边远地区供电等，运用规模较广。沟通光伏发电系统比较直流光伏发电系统，多了一个沟通逆变器，能够把直流电转化成沟通电为沟通负载供给电能，能够作为市电互补型发电系统，能有用节省动力，削减碳排放。

  并网光伏发电系统是指光伏电池组件发生的直流电经过逆变器转化为沟通电并接入公共电网的发电系统。并网光伏发电系统分为集中式并网光伏发电系统和散布式并网光伏发电系统。

  集中式并网光伏发电的特色是所出产的电能直接输送到电网，再由电网把电力一致分配到各个用电单位，适于大型光伏发电站。现在，我国大型集中式光伏电站首要散布在西北和华北的沙地、草原、盐碱地和工矿抛弃地等区域。据国家动力局计算，到2021年末，我国集中式光伏发电为2.0亿kW，占光伏发电总装机容量的65%。2020年，国际上最大的沙漠集中式光伏发电基地在内蒙古库布齐沙漠建成，该项目装机容量到达69.03MW，年发电量可达20亿kW·h，并网发电后在节能减排方面适当于每年节省标煤66万t，削减二氧化碳排放165万t，能有用改善生态环境质量。

  散布式并网光伏发电系统是指运用修建物顶部安置小型光伏发电系统，发生的电能输送到公共电网，一致为用户供电。散布式并网发电系统具有就地消纳、灵活性强、建造本钱低、占地面积小、环境效益好等明显特色。2017年以来，跟着光伏组件本钱的下降和国家补贴方针的出台，散布式光伏发电站迅速展开。国家动力局发布的数据显现，2021年新增装机容量为29.3GW，同比增加88.65%，累计总装机容量到达107.5GW，约占光伏发电并网装机容量三分之一。山东、浙江等9个省份的散布式光伏装机容量超越3GW，算计占全国散布式光伏装机总量的81%。

  “双碳”方针布景下，多种动力交融展开，协同互补已成为动力转型大趋势，如天然气与新动力交融、煤电与新动力联动等。混合光伏发电系统是运用太阳能与其他动力进行混合发电的系统，典型的有风景互补发电系统和水光互补发电系统。夏日光照强风速低，冬天光照弱风速强，风景互补发电系统是将光伏电池组件、风力发电机、储能电池、逆变器等部件组成的复合型发电系统，补偿太阳能和风能独立发电不确定性和不安稳性的问题，具有昼夜互补、时节互补等特色。2022年7月，我国北方最大风景储一体化项目在吉林省洮南市完成并网发电，年均发电量约36亿kW·h，节省标煤118万t，削减二氧化碳排放292万t，助力构建“绿色低碳、安全高效”的现代动力系统。

  水光互补发电运用水能、光能的互补性，依托水力发电强壮的调理才能，平抑光伏发电的随机性和波动性，完成滑润、安稳的发电曲线。当光照足够时，以光伏发电为主，当夜晚或气候变化时经过调理系统进行水力发电。2022年7月，全球最大水光互补发电站—四川柯拉光伏电站正式开工建造，该项目装机容量达100万kW，年均发电20亿kW·h，每年宣布的电量可节省规范煤60万t，削减二氧化碳排放160万t，对完成国家“双碳”方针具有演示引领效果。

  光伏工业迅速展开和光伏产品许多运用的一起，咱们也面对许多抛弃光伏组件收回处理的问题。光伏组件中包括的玻璃、硅、铜、铝、银、铟、镓等是可循环再运用的资料。“双碳”布景下，抛弃光伏组件有必要得到妥善处理和收回再运用。

  方针和法令方面，我国没有出台光伏组件收回处理的办理方针和法规。技能规范方面，我国光伏组件收回处理规范系统尚不完善，仅有两个国家规范，一个职业规范，别离是《修建用薄膜太阳能电池组件收回再运用通用技能要求：GB／T38785-2020》《光伏组件收回再运用通用技能要求：GB／T39753—2021》《晶体硅光伏组件收回再运用通用技能要求：T／CPIA0002—2017》。

  收回处理技能方面，光伏组件拆解是光伏组件收回处理的要害，现在有机械法拆解、热解法拆解和化学法拆解三种技能。机械法拆解是经过机械法别离玻璃和光伏电池，这种办法尽管操作简略，工艺环保，可是收回率低，组分后期处理别离较难。热解法拆解便是经过加热别离玻璃和光伏电池，这种办法反应时刻较短，收回率较高，但存在能耗高，废气难处理等缺陷。化学拆解法便是经过化学溶剂的溶解完成玻璃和光伏电池的别离，这种办法能耗低，收回率高，能坚持电池片的完好，但存在废液难处理，污染环境等问题。拆解出来的电池再经过挑选性浸提、沉积、萃取等办法收回光伏电池中的贵金属。此外，拆解出来的完好电池片，可经过修正到达可运用的转化功率，完成光伏电池的再运用。

  因为生态红线和犁地红线的约束，国家动力局要求光伏项目的开发不允许占用犁地。因而，展开更高功率、更低本钱的光伏电池，进一步进步单位面积发电才能是未来光伏大规划展开的要害。一是继续推进PERC晶硅电池技能的展开，如开发双面PERC电池等，进步转化功率，下降出产本钱。二是加速TOPCon、HJT、IBC等新式晶硅电池低本钱高质量工业化制作技能研讨，要点打破要害资料、工艺水平、制作配备等技能瓶颈，进步功率，下降本钱，推进新式晶硅电池的工业化出产和规划化运用。三是推进CIGS、CdTe、AsGa等薄膜光伏电池的降本增效、工艺优化、量产产能等，大力推进薄膜太阳能电池在光伏修建一体化建造中的运用。四是展开高效钙钛矿太阳能电池制备与工业化出产技能研讨，开发大面积、高功率、高安稳性、环境友好型的钙钛矿电池，展开晶体硅/钙钛矿、钙钛矿/钙钛矿等高效叠层电池制备及工业化出产技能研讨。

  依据含糊逻辑算法、自适应变步长电导增量法和人工神经网络改善光伏发电系统最大功率点盯梢技能（MPPT），确保光伏发电系统以最高功率安稳输出。开发高功率、高可靠性、高电能质量、电网适应性强、易于装置保护的大型光伏电站用逆变器。展开作业安稳性好、能量转化功率和功率密度高、作业寿数长、出产本钱低的微型逆变器研讨。探究智能孤岛效应检测新办法，进步光伏发电系统并网安稳性。

  拟定光伏修建一体化建造规范和规范，推进光伏修建一体化规划化运用，完成绿色修建“零排放”，助推“双碳”方针有用落地。要点展开光伏修建一体化电池技能研发，完成转化功率与修建漂亮的有用交融。研发所样化光伏组件资料，满意不同场景和个性化需求的修建结构，并运用集成技能开发装配式光伏修建。交融数字信息技能，开发自动化、信息化、智能化光伏修建。

  构建智能光伏出产制作系统，重视智能信息技能的运用，不断进步出产功率和产能，确保产能供给。一是进步光伏电池组件出产制作的智能化水平，实时监控硅片制绒、分散、刻蚀、钝化等出产过程，有用缩短单位出产时刻，确保电池产能和质量。二是展开硅片薄片化、大片化出产工艺和设备研发。三是要点研发N型光伏电池出产制作工艺和设备，加速N型光伏电池的规划化出产。

  研讨光伏组件收回处理方针和法规，拟定完善的光伏组件收回处理规范系统，清晰光伏组件收回处理细则，加强对光伏组件收回处理的辅导和要求。改善抛弃光伏组件收回处理技能，进步收回率，一起最大程度下降收回处理过程中的环境污染和动力耗费，完成无害化处理。

  2022年5月，国家发改委、国家动力局发布《关于促进新时代新动力高质量展开的实施计划》，2030年风电、光伏的装机总容量要到达12亿kW。依据国家动力局计算数据，到2021年末，光伏、风电的装机容量别离为3.1亿kW、3.3亿kW，2030年方针几乎是当时的一倍。光伏发电将迎来历史性的展开机会，但也面对许多应战。在国家“双碳”方针的指引下，“十四五”期间我国光伏工业展开将环绕工业链要害技能“补短板、锻长板”，全面助力“双碳”方针的完成。