2025年中國光伏技術(shù)發(fā)展報告中國可再生能源學(xué)會中國可再生能源學(xué)會光伏專業(yè)委員會2025年4月序 言202475202477.7GW8.3，再創(chuàng)歷史新高?？傃b機量達(dá)86W，同比增長4%64.9GW1.7%1710%8國的能源轉(zhuǎn)型》白皮書中，明確指出光伏發(fā)電成為清潔能源的主力軍。這一戰(zhàn)略定位標(biāo)志著中國光伏正式成為國家能源安全與全球氣候治理的核心支撐力量。2024更在關(guān)鍵技術(shù)領(lǐng)域?qū)掖嗡⑿率澜缂o(jì)錄。與國際先進水平保持同步競爭態(tài)勢?？萍疾?、國家能源局、工信部等部門持續(xù)對光伏科技給予支持，為光伏技術(shù)的研發(fā)和應(yīng)用提供了強大支撐。2024變換器及平衡部件、系統(tǒng)集成應(yīng)用、數(shù)智化技術(shù)、標(biāo)準(zhǔn)及實證測試技術(shù)、太陽電池中國最高效率、我國重大科技進展等章節(jié)，旨在客觀描繪出我國光伏技術(shù)的創(chuàng)新全貌。報告由中國可再生能源學(xué)會光伏專業(yè)委員會組織，四十余位專家學(xué)者參與編寫。由于報告編制時間較短，難免有所疏漏，歡迎批評指正。在本報告編制過程中，陽光新能源開發(fā)股份有限公司、深圳先進材料研究院、暨南大學(xué)、中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)等單位對本報告編制提供數(shù)據(jù)支持，特此致謝！2025年4月第一章光伏技術(shù)進展概要第一章光伏技術(shù)進展概要晶體硅材料和硅片技術(shù)進展2024年，晶體硅材料及其硅片技術(shù)在多方面取得了顯著進展。全球多晶硅產(chǎn)能和產(chǎn)量持2024301/202.7萬噸。中國在全18290%。()和硅烷法。三氯氫硅法的技術(shù)進步集中在還原爐大型化、冷氫化處理四氯化硅、副產(chǎn)物綜合利用、精餾系統(tǒng)優(yōu)化等方面。單爐年產(chǎn)600-10004856kWh/kg-Si之間。硅烷法主要用于生產(chǎn)顆粒硅，其優(yōu)勢在于低溫分解、低能耗連續(xù)生產(chǎn)。REC公司重啟了美國生產(chǎn)線，但因市場原因宣布停44.8萬噸/直拉單晶硅片技術(shù)方面，重點在于氧濃度控制和電阻率均勻化。研究表明，高間隙氧濃度nTOPCon電池出現(xiàn)同心圓缺陷，影響效率。通過磁場控氧與工藝控氧兩種方法，如Sb摻雜的n提高了電阻率均勻性。外延光伏硅片技術(shù)作為新興方向，受到了歐洲國家的關(guān)注和支持。NexWafe公司的EpiNex?????????Ь技術(shù)可直接在襯底上生長單晶硅片，當(dāng)前產(chǎn)品厚度為110-130微米，少子壽命達(dá)到4ms，使用該硅片制備的電池效率可達(dá)24%，展示了良好的應(yīng)用前景?？傮w而言，晶體硅材料技術(shù)的發(fā)展趨勢包括設(shè)備大型化、能耗降低、產(chǎn)品質(zhì)量提升以及環(huán)保措施強化。未來，隨著技術(shù)的進步，晶體硅材料將在光伏領(lǐng)域發(fā)揮更加重要的作用，推動太陽能發(fā)電成本下降，助力綠色能源的發(fā)展。晶體硅太陽電池及組件技術(shù)進展2024年TOPCon電池引起關(guān)注。2024年底，TOPCon電池的組件效率為22.8%，HJT電池的組件效率為23.02%，TBC電池的組件效率達(dá)到24.2%，反映了各種電池產(chǎn)業(yè)化效率的水平。2024TOPCon技術(shù)的主要改進表現(xiàn)在兩方面。一方面隨著LECO技術(shù)的導(dǎo)入，前表面5W。2024年HJT電池在結(jié)構(gòu)方面沒有大的變化，仍舊延續(xù)了2023年導(dǎo)入量產(chǎn)的雙面微晶的結(jié)0.7PVD中采用高磁場強度的靶芯，從而減少了磁控濺射對與硅片的損傷；PVD采用更窄的支撐掩膜載板，減小電池背表面沒有ITO鍍膜區(qū)域的面積；采用鋼板或PECVD改善產(chǎn)線電池的效率集中度。2024BC電池有了很大的進步，創(chuàng)造了新的實驗室效率紀(jì)錄，得到了最高的組件效率，可產(chǎn)業(yè)化的效率優(yōu)勢被認(rèn)可。但是在產(chǎn)業(yè)化方面，BC電池仍面臨比較大的困難，主要是制造工藝較為復(fù)雜、成本較高。目前BC電池的規(guī)?；a(chǎn)的技術(shù)路線并未完全確立，TBC、HBC、HTBC各有優(yōu)缺點，各種技術(shù)與激光器的配合仍需要深入研究。硫族化合物薄膜太陽電池及組件技術(shù)進展硫族化合物薄膜太陽電池是指以無機金屬硫化物為光吸收層的一類太陽能電池，其中銅銦(CIGS)23.6%薄膜電池迎來了性能與產(chǎn)能雙重突破，實驗室效23.1%21.28%，大面積組件效率達(dá)到(CZTSSe)15.1%10.1%，但與理論第一章光伏技術(shù)進展概要值仍然相去甚遠(yuǎn)，探究深能級缺陷形成的根源，并開發(fā)新策略從根本上抑制缺陷是實現(xiàn)其效率(Sb2(S,Se)3)202410.81%進步為體相和異質(zhì)結(jié)界面缺陷調(diào)控，進一步提升其性能的關(guān)鍵，需要深入研究其深能級缺陷生成過程及一維鏈狀結(jié)構(gòu)對晶體生長的影響。新型太陽電池技術(shù)進展2024年，新型太陽電池技術(shù)領(lǐng)域取得了顯著進展，具體體現(xiàn)在以下幾個方面：(1)鈣鈦礦26%，而鈣鈦礦疊層太陽電池的效率更是34%(1.0cm2)1000小時的光照穩(wěn)(2)21%，顯示出良好的商業(yè)化應(yīng)用前景。(3)量子點太陽電池：在材料合成和18%，展現(xiàn)出巨大的發(fā)展?jié)摿Α?4)疊層太陽電池：鈣鈦礦基疊層電池發(fā)展迅速，其中鈣鈦礦/晶硅疊層太陽電池的最高認(rèn)證效率已達(dá)34.6%30%/有機疊層太陽電池的26.7%(25.06%)然而，盡管新型太陽電池技術(shù)在效率提升和穩(wěn)定性改進方面取得了顯著成果，但要實現(xiàn)大規(guī)模商業(yè)化應(yīng)用，仍需克服諸多挑戰(zhàn)，包括進一步提升效率、解決長期穩(wěn)定性問題、控制材料成本與毒性、以及優(yōu)化制備工藝等。光伏功率變換器及平衡部件技術(shù)進展在光伏并網(wǎng)逆變器技術(shù)方面，有文獻(xiàn)提出新型電網(wǎng)阻抗自適應(yīng)雙模式切換控制策略，通過融合跟網(wǎng)和構(gòu)網(wǎng)兩類逆變器的互補特性適應(yīng)電網(wǎng)短路比變化；將鎖相環(huán)與功率同步環(huán)相結(jié)合，有效應(yīng)對電網(wǎng)阻抗的較大波動；基于無源性理論的分布式控制方法，通過將復(fù)雜的穩(wěn)定性問題轉(zhuǎn)化為并網(wǎng)變流器的模式切換問題，避免對精確數(shù)學(xué)模型的依賴。在光伏中壓直流變換器技術(shù)方面，基于SiC器件的±10kV/500kW光伏直流升壓變換器，實現(xiàn)光伏到中壓直流轉(zhuǎn)換效率99.3%，功率密度650kW/m3；研制的基于IGBT器件的±30kV/5MW直流變換器，直流升壓比達(dá)60，功率密度96.6kW/m3。在產(chǎn)品進展方面，國內(nèi)廠家推出的工商業(yè)組串式逆變器產(chǎn)品在400V交流電壓下轉(zhuǎn)換效率達(dá)到了98.8%；在柔性跟蹤支架技術(shù)方面取得新進展，通過多排聯(lián)動結(jié)構(gòu)與AI算法實現(xiàn)抗風(fēng)45m/s、±60°的跟蹤角度與8%的發(fā)電量提升。國外廠家推出了集成夜間PID修復(fù)功能的微型逆變器，并支持200%直流過載。?????????Ь現(xiàn)有的逆變器產(chǎn)品雖然可以滿足當(dāng)前大規(guī)模光伏并網(wǎng)發(fā)電應(yīng)用需要，但新技術(shù)所提方法在產(chǎn)品中還未體現(xiàn)，未來光伏逆變技術(shù)將會繼續(xù)圍繞高密度、高效率、智能化、電網(wǎng)適應(yīng)性、穩(wěn)定性和主動支撐能力等方向深入研究，并實現(xiàn)產(chǎn)品和工程的實際應(yīng)用。光伏系統(tǒng)集成應(yīng)用與技術(shù)進展2024年，全球各類光伏系統(tǒng)預(yù)計新增544GW，總裝機突破2TW。其中中國累計裝機886GW，各類別光伏系統(tǒng)集成應(yīng)用中，中國均處于領(lǐng)先地位，如中國集中式及分布式光伏系統(tǒng)分別占全球新增的50%及48.6%。10GW級光伏柔直超遠(yuǎn)距離集中送出方案。提出了適應(yīng)光伏交-直流混合匯集組網(wǎng)的隔離三端口電能路由22%的器件成本、49%50%的功率轉(zhuǎn)換損耗；同時，“社區(qū)太陽能”、“虛擬電廠”等分布式光伏利用新模式成功落地，基于深度學(xué)習(xí)等的功率預(yù)測技術(shù)MAPE0.63%~10.28%，改進的集群劃分與控制技術(shù)有效解決了規(guī)模化分可調(diào)、可控”能力。此外，提出了新型圓柱形模塊化天基光伏系統(tǒng)構(gòu)型、多架構(gòu)自適應(yīng)可重構(gòu)空間光伏陣列及N型漂浮光伏系統(tǒng)組件功率最高725W23%，還提出了繩網(wǎng)“RopeMesh”新型漂浮光伏系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及海上垂直雙PVSails，光伏系統(tǒng)應(yīng)用繼續(xù)向“上天”、“入海”拓展。光伏建筑一體化應(yīng)用方面，新型集成導(dǎo)流器與防雷接地功能的導(dǎo)流導(dǎo)電一體化設(shè)計可提升發(fā)電量約2.5%；光伏制氫方面，提出了基于激勵電場重塑的堿性電解槽最優(yōu)功率脈寬調(diào)制策略，在48%最小電解效率約束條件下，可將電解槽運行范圍由28%~100%額定功率擴展至20%~100%額定功率。未來需繼續(xù)協(xié)調(diào)光伏及與之復(fù)合系統(tǒng)間的平衡，結(jié)合智能化技術(shù)，實現(xiàn)對系統(tǒng)的精細(xì)化管理，促進發(fā)電量與其他產(chǎn)品產(chǎn)量的雙提升及資源高效利用。光伏電站數(shù)智化技術(shù)進展20243D模型和突破關(guān)鍵模型鏈，提升了復(fù)雜場景下iSolarSim2%以上。PIM4DPIM4D技術(shù)在國內(nèi)應(yīng)用尚不成熟，電站全息建模和建造仿真技術(shù)仍需進一步完善。第一章光伏技術(shù)進展概要AI90%85%以AI地物識別技術(shù)需進一步提升識別精度和種類。分布式電站評估中，復(fù)雜屋頂和園3倍以上。智能設(shè)計方面，點云分割和屋頂輪廓提取技術(shù)提升了屋頂識別精度，電氣數(shù)字化建模實現(xiàn)了綜合尋優(yōu)，組件智能串線技術(shù)提升了設(shè)計效率和準(zhǔn)確性。30%100%智能建造裝備的自動化程度和適應(yīng)性仍然不高，未來將向更高自動化和智能化方向發(fā)展?；谏疃葘W(xué)習(xí)的電價預(yù)測方法通過Transformer架構(gòu)提升了預(yù)測精度，未來大模型將進一IV/CV診斷技術(shù)實現(xiàn)了快速故障識別和定位，提升了運維效率。未來電價預(yù)測和故障診斷技術(shù)將更向更加精準(zhǔn)和高效的方向發(fā)展。光伏發(fā)電標(biāo)準(zhǔn)及實證測試技術(shù)進展2024年度，IECTC82發(fā)布光伏相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)共9項。標(biāo)準(zhǔn)提出的技術(shù)要求主要針對：光伏器件電流-電壓特性的測量、光伏組件安全鑒定、光伏組件用材料的測量程序等。我國發(fā)布光伏相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)共22項，發(fā)布的標(biāo)準(zhǔn)提出的技術(shù)要求主要針對：光伏組件的性能、測試與評定；光伏系統(tǒng)的應(yīng)用、配置與規(guī)范；光伏與新能源系統(tǒng)的技術(shù)條件與計算；光伏材料與配件；光伏電站的環(huán)保與保護等方面。2024年度，為提升光伏部件及系統(tǒng)運行性能評價的準(zhǔn)確性，中科院電工研究所、中國電力科學(xué)研究院有限公司等科研檢測機構(gòu)在我國多個典型氣候環(huán)境、多種光伏應(yīng)用場景下建設(shè)了光伏系統(tǒng)實證測試平臺，實現(xiàn)光伏部件及系統(tǒng)的戶外運行性能監(jiān)測與評價；國家太陽能光伏產(chǎn)品質(zhì)量檢驗檢測中心建設(shè)了分布式以及海上光伏戶外實證平臺。此外，各發(fā)電集團也依托其