2023年太阳能发电10大新闻，引进量突破300GW

2023年太阳能发电10大新闻，引进量突破300GW

预计2023年的太阳光发电（PV）的导入量将大幅超过300GW，以超过22年创历史新高的速度扩大普及。在美国，随着IRA（通货膨胀抑制法）的加速，PV的生产投资急剧增加，钙钛矿太阳能电池（PSC）和结晶硅（Si）层叠而成的串联型开发也变得活跃起来。此篇文章目的是选出23年的10大新闻的同时，也展望24年的市场及技术动向。

（1）23年引进量超过300GW

根据IEA（国际能源机构）的调查，22年的PV世界导入量为236GW，与21年相比增加了35%。中国引进105.5GW等，中国继续引领世界市场，第2位是美国（21.1GW），第3位是印度（18.1GW），第4位是巴西（9.9GW），第5位是西班牙（8.5GW）。

23年PV市场的成长速度进一步加快，SolarPower Europe将23年的引进量估计为341GW（BNEF预测为392GW）。虽然24年以后增速放缓，但预计将保持两位数增长，24年全年引进量将达到400GW，27年将超过600GW。

（2）First Solar在美国相继新建工厂

美国First Solar正在加速生产。公司目前在美国、马来西亚、越南设有CdTe模块生产基地，22年底产能9.8GW。23年，美国俄亥俄州和印度（塔米尔·纳杜州）的新工厂（生产能力均为3.3GW）开始运转，美国阿拉巴马州正在建设以24年完成为目标的美国第四个新工厂（生产能力3.5GW）。

但是，由于PV模块的订单剩余量超过了80GW，为了进一步提高生产能力，决定在路易斯安那州建设美国第五个新工厂。产能为3.5GW，预计26年前半期完成及投产。

如果顺利的话，23年的产能为16.5GW，24年为21.2GW，路易斯安那州的新工厂满负荷运转的26年，整体产能为25.2GW。随着美国新工厂的不断上升，美国的生产比率将从23年的35%上升到26年的56%。

（3）串联转换效率33.9%　

在结晶Si上层叠PSC的串联型在22年7月瑞士的EPFL和CSEM的研究小组在世界上首次突破了30%的壁垒，之后转换效率的改善也在进行。22年末HZB（德国）1厘米²年5月，沙特阿拉伯的KAUST（阿卜杜拉皇家科学技术大学）实现了33.7%的转换效率。

另一方面，PV厂商也在强化PSC/Si串联的开发。与HZB合作的Hanwha Q Cells（韩国）在2端子结构的串联电池中，转换效率达到28.7%，最快将从26年开始进行串联型量产。LONGi（中国）于23年6月在PSC/Si串联电池上达成了33.5%（ESTI认证），但同年11月提高到33.9%（NREL认证），刷新了世界记录。

（4）印度加速PV生产增强

根据IEA-PVPS的调查，22年印度PV年导入量为18.1GW，仅次于中国、美国，居世界第3位。另外，累计引进量为79.1GW，仅次于中国、美国、日本，居世界第4位。到30年为止的导入目标是低方案189GW，高方案280GW。

着眼于PV的大量导入，在印度扩大国内的生产能力的搭配活跃。支持PV国内制造的措施有PLI（Production Linked Incentive）、BCD（Basic Customs Duty）、ALMM（Approved List of Module Manufacturers）。例如，PLI在建设产能为10GW的工厂时，5年内将获得7亿美元的支持。

目前的PV产能，电池为4.3GW，模块为18GW，没有多晶硅（聚Si）和晶圆的生产基地，但计划24年开始生产晶圆，25年开始生产聚Si，26年底，PV供应链整体产能为110GW。并且，26年以后PV出口潜力估计每年60~70GW。

（5）OPV世界最高效率

Fraunhofer ISE（德国）和弗赖堡大学的研究小组在有机薄膜太阳能电池（OPV）中实现了15.8%的转换效率。1cm²的OPV电池将达到世界最高效率。双方多年来一直致力于OPV高效化技术的开发，20年一厘米²的OPV单元转换效率达到15.2%，但在23年7月，效率提高了0.6%，刷新了自己的世界纪录。

研究小组开发了对可见光非常透过性高的光吸收层及表面&背面电极的材料开发，试制的半透明OPV除了使用开发的涂层技术降低了反射率之外，还用于电极开发。在背面电极上使用了光活性有机层的OPV单元在透过可见光的同时，反射近红外光并返回到光吸收层，从而改善了转换效率。

（6）国家对PSC开发的追加支援

为了加速PSC的实用化，经济产业省决定追加支援150亿日元。关于PSC的开发，绿色创新基金成立了“下一代PV的开发项目（计498亿日元）”，“下一代PV实用化事业（21～25年度）”中，确立了实用尺寸的PSC模块（900m²以上）的制造技术和实现确立了发电成本20日元/kWh以下的要素技术。

作为开发成果，松下以30cm见方的大面积模块实现了17.9%的转换效率，积水化学工业、东芝、能源科技、爱信、卡内卡等得到绿色创新基金支援（支援规模154亿日元）的企业也致力于制造技术的确立的技术开发。

但是，由于世界上PSC的开发竞争越来越激烈，所以决定扩充支持，支持PSC的实用化。到现在为止的补贴把498亿日元作为上限，不过，目标增加150亿日元，提高到648亿日元。

（7）变形晶片的新趋势

作为PV单元的新标准，被称为rectangular wafer的长方形晶片受到关注。rectangular wafer的大特点是纵向和横向长度不同，例如，称为210R的rectangular wafer为纵向210mm、横向182mm、182R为横向182mm、纵向199mm。在rectangular wafer中，通过改变要切割的尺寸，具有增加模块的大小和输出的自由度的优点。

中国的PV制造厂大多致力于rectangular wafer的开发，不过，各公司着眼于rectangular wafer的最大的理由是系统成本下降，最终期待LCOE（均等化发电成本）的降低。

另一方面，为了提高晶片的稳定供给和材料的利用效率，也出现了将晶片和模块的尺寸标准化的动向，Trina Solar、Canadian Solar、Risen Energy、JA Solar、Jinko Solar、LONGi、Tongwei、DAS Solar、Chint这9家公司同意统一规格。在结束多年来的课题模块尺寸的乱立的同时，超高输出且高性能的PV模块的开发被期待加速。

（8）不断修改太阳能汽车的计划

随着汽车的电动化，车身上安装了PV的太阳能汽车的开发正在进行中，但是制造成本的壁垒依然很高，也出现了重新审视计划的企业。Sono Motors（德国）开发了把PV模块贴在车体整个表面的EV「Sion」，不过，由于市场环境的恶化，23年2月结束了该程序，放弃了本公司生产。但是，车载用PV的技术开发及用途开发仍在继续。

Lightyear（荷兰）也面临着重新评估太阳能汽车的量产计划。从22年末开始生产世界上第一个量产模型“Lightyear0”的一部分，之后决定停止该模型的生产，将经营资源集中在下一代模型“Lightyear2”的开发和生产上。“Lightyear2”续航里程800km以上，价格4万欧元，已经获得了超过4万的预订和约2万的购买预约。

（9）PV模块价格暴跌

PV模块的价格急剧下跌。根据Dow Jones旗下OPIS的调查，中国单晶PERC及TOPCon模块的价格均降至0.14美元/W左右。据悉，多晶硅和晶圆等PV供应链上游的价格下跌和中国企业的出口低迷加速了价格下跌。

根据Gessey（中国）的调查，23年上半年的双面发电型PERC模块的平均价格为1.35～1.36人民币/W，年初以来，平均价格下跌了3成。

预计未来模块价格仍将持续下跌，有人指出，PV供应能力扩大和价格下跌，可能会进一步加剧PV厂商的价格竞争，加速行业重组。

（10）在国内PSC的实证加速

面向PSC的实用化，日本国内也进行着各种各样的实证试验。积水化学工业从23年开始与东京都和NTT日共同实施着实证试验，除了在本公司的总社大楼墙面设置了建材一体型的PSC面板以外，JR西日本25年开业的「梅来了的（大阪）车站」也进行发电量等的实证试验。最近，发表了在东京都内建设预定的再开发大楼墙面设置1MW的PSC的计划。

松下在神奈川县藤泽市的模型屋开始了玻璃建材一体型PSC模块的实证，东芝能源系统也计划在福岛县大熊町进行胶卷型PSC的实证实验。诺塔斯将与桐荫横滨大学共同从24年春开始在农业领域进行PSC的实证实验。

京都大学启动的能源科技公司于22年与麦克尼卡共同开发了搭载PSC的CO2传感器终端，但两家公司于23年6月与东京都签订了关于实证事业的协定，正在第2本大楼实施搭载PSC的IoT传感器的实证试验。麦克尼卡与桐荫横滨大学等共同计划，在横滨的港湾部也计划进行PSC的实证试验。

此外，能源科技公司还与丰田共同着手开发车载PV，并计划在三井不动产住宅和公寓进行实证试验。同时，从24年春天开始，与日挥共同北海道的物流设施也开始实证试验。