2023年太陽能發電10大新聞，引進量突破300GW

2023年太陽能發電10大新聞，引進量突破300GW

預計2023年的太陽光發電（PV）的導入量將大幅超過300GW，以超過22年創歷史新高的速度擴大普及。在美國，隨著IRA（通貨膨脹抑制法）的加速，PV的生產投資急劇增加，鈣鈦礦太陽能電池（PSC）和結晶硅（Si）層疊而成的串聯型開發也變得活躍起來。此篇文章目的是選出23年的10大新聞的同時，也展望24年的市場及技術動向。

（1）23年引進量超過300GW

根據IEA（國際能源機構）的調查，22年的PV世界導入量為236GW，與21年相比增加了35%。中國引進105.5GW等，中國繼續引領世界市場，第2位是美國（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市場的成長速度進一步加快，SolarPower Europe將23年的引進量估計為341GW（BNEF預測為392GW）。雖然24年以后增速放緩，但預計將保持兩位數增長，24年全年引進量將達到400GW，27年將超過600GW。

（2）First Solar在美國相繼新建工廠

美國First Solar正在加速生產。公司目前在美國、馬來西亞、越南設有CdTe模塊生產基地，22年底產能9.8GW。23年，美國俄亥俄州和印度（塔米爾·納杜州）的新工廠（生產能力均為3.3GW）開始運轉，美國阿拉巴馬州正在建設以24年完成為目標的美國第四個新工廠（生產能力3.5GW）。

但是，由于PV模塊的訂單剩余量超過了80GW，為了進一步提高生產能力，決定在路易斯安那州建設美國第五個新工廠。產能為3.5GW，預計26年前半期完成及投產。

如果順利的話，23年的產能為16.5GW，24年為21.2GW，路易斯安那州的新工廠滿負荷運轉的26年，整體產能為25.2GW。隨著美國新工廠的不斷上升，美國的生產比率將從23年的35%上升到26年的56%。

（3）串聯轉換效率33.9%　

在結晶Si上層疊PSC的串聯型在22年7月瑞士的EPFL和CSEM的研究小組在世界上首次突破了30%的壁壘，之后轉換效率的改善也在進行。22年末HZB（德國）1厘米2年5月，沙特阿拉伯的KAUST（阿卜杜拉皇家科學技術大學）實現了33.7%的轉換效率。

另一方面，PV廠商也在強化PSC/Si串聯的開發。與HZB合作的Hanwha Q Cells（韓國）在2端子結構的串聯電池中，轉換效率達到28.7%，最快將從26年開始進行串聯型量產。LONGi（中國）于23年6月在PSC/Si串聯電池上達成了33.5%（ESTI認證），但同年11月提高到33.9%（NREL認證），刷新了世界記錄。

（4）印度加速PV生產增強

根據IEA-PVPS的調查，22年印度PV年導入量為18.1GW，僅次于中國、美國，居世界第3位。另外，累計引進量為79.1GW，僅次于中國、美國、日本，居世界第4位。到30年為止的導入目標是低方案189GW，高方案280GW。

著眼于PV的大量導入，在印度擴大國內的生產能力的搭配活躍。支持PV國內制造的措施有PLI（Production Linked Incentive）、BCD（Basic Customs Duty）、ALMM（Approved List of Module Manufacturers）。例如，PLI在建設產能為10GW的工廠時，5年內將獲得7億美元的支持。

目前的PV產能，電池為4.3GW，模塊為18GW，沒有多晶硅（聚Si）和晶圓的生產基地，但計劃24年開始生產晶圓，25年開始生產聚Si，26年底，PV供應鏈整體產能為110GW。并且，26年以后PV出口潛力估計每年60~70GW。

（5）OPV世界最高效率

Fraunhofer ISE（德國）和弗賴堡大學的研究小組在有機薄膜太陽能電池（OPV）中實現了15.8%的轉換效率。1cm2的OPV電池將達到世界最高效率。雙方多年來一直致力于OPV高效化技術的開發，20年一厘米2的OPV單元轉換效率達到15.2%，但在23年7月，效率提高了0.6%，刷新了自己的世界紀錄。

研究小組開發了對可見光非常透過性高的光吸收層及表面&背面電極的材料開發，試制的半透明OPV除了使用開發的涂層技術降低了反射率之外，還用于電極開發。在背面電極上使用了光活性有機層的OPV單元在透過可見光的同時，反射近紅外光并返回到光吸收層，從而改善了轉換效率。

（6）國家對PSC開發的追加支援

為了加速PSC的實用化，經濟產業省決定追加支援150億日元。關于PSC的開發，綠色創新基金成立了“下一代PV的開發項目（計498億日元）”，“下一代PV實用化事業（21～25年度）”中，確立了實用尺寸的PSC模塊（900m2以上）的制造技術和實現確立了發電成本20日元/kWh以下的要素技術。

作為開發成果，松下以30cm見方的大面積模塊實現了17.9%的轉換效率，積水化學工業、東芝、能源科技、愛信、卡內卡等得到綠色創新基金支援（支援規模154億日元）的企業也致力于制造技術的確立的技術開發。

但是，由于世界上PSC的開發競爭越來越激烈，所以決定擴充支持，支持PSC的實用化。到現在為止的補貼把498億日元作為上限，不過，目標增加150億日元，提高到648億日元。

（7）變形晶片的新趨勢

作為PV單元的新標準，被稱為rectangular wafer的長方形晶片受到關注。rectangular wafer的大特點是縱向和橫向長度不同，例如，稱為210R的rectangular wafer為縱向210mm、橫向182mm、182R為橫向182mm、縱向199mm。在rectangular wafer中，通過改變要切割的尺寸，具有增加模塊的大小和輸出的自由度的優點。

中國的PV制造廠大多致力于rectangular wafer的開發，不過，各公司著眼于rectangular wafer的最大的理由是系統成本下降，最終期待LCOE（均等化發電成本）的降低。

另一方面，為了提高晶片的穩定供給和材料的利用效率，也出現了將晶片和模塊的尺寸標準化的動向，Trina Solar、Canadian Solar、Risen Energy、JA Solar、Jinko Solar、LONGi、Tongwei、DAS Solar、Chint這9家公司同意統一規格。在結束多年來的課題模塊尺寸的亂立的同時，超高輸出且高性能的PV模塊的開發被期待加速。

（8）不斷修改太陽能汽車的計劃

隨著汽車的電動化，車身上安裝了PV的太陽能汽車的開發正在進行中，但是制造成本的壁壘依然很高，也出現了重新審視計劃的企業。Sono Motors（德國）開發了把PV模塊貼在車體整個表面的EV「Sion」，不過，由于市場環境的惡化，23年2月結束了該程序，放棄了本公司生產。但是，車載用PV的技術開發及用途開發仍在繼續。

Lightyear（荷蘭）也面臨著重新評估太陽能汽車的量產計劃。從22年末開始生產世界上第一個量產模型“Lightyear0”的一部分，之后決定停止該模型的生產，將經營資源集中在下一代模型“Lightyear2”的開發和生產上。“Lightyear2”續航里程800km以上，價格4萬歐元，已經獲得了超過4萬的預訂和約2萬的購買預約。

（9）PV模塊價格暴跌

PV模塊的價格急劇下跌。根據Dow Jones旗下OPIS的調查，中國單晶PERC及TOPCon模塊的價格均降至0.14美元/W左右。據悉，多晶硅和晶圓等PV供應鏈上游的價格下跌和中國企業的出口低迷加速了價格下跌。

根據Gessey（中國）的調查，23年上半年的雙面發電型PERC模塊的平均價格為1.35～1.36人民幣/W，年初以來，平均價格下跌了3成。

預計未來模塊價格仍將持續下跌，有人指出，PV供應能力擴大和價格下跌，可能會進一步加劇PV廠商的價格競爭，加速行業重組。

（10）在國內PSC的實證加速

面向PSC的實用化，日本國內也進行著各種各樣的實證試驗。積水化學工業從23年開始與東京都和NTT日共同實施著實證試驗，除了在本公司的總社大樓墻面設置了建材一體型的PSC面板以外，JR西日本25年開業的「梅來了的（大阪）車站」也進行發電量等的實證試驗。最近，發表了在東京都內建設預定的再開發大樓墻面設置1MW的PSC的計劃。

松下在神奈川縣藤澤市的模型屋開始了玻璃建材一體型PSC模塊的實證，東芝能源系統也計劃在福島縣大熊町進行膠卷型PSC的實證實驗。諾塔斯將與桐蔭橫濱大學共同從24年春開始在農業領域進行PSC的實證實驗。

京都大學啟動的能源科技公司于22年與麥克尼卡共同開發了搭載PSC的CO2傳感器終端，但兩家公司于23年6月與東京都簽訂了關于實證事業的協定，正在第2本大樓實施搭載PSC的IoT傳感器的實證試驗。麥克尼卡與桐蔭橫濱大學等共同計劃，在橫濱的港灣部也計劃進行PSC的實證試驗。

此外，能源科技公司還與豐田共同著手開發車載PV，并計劃在三井不動產住宅和公寓進行實證試驗。同時，從24年春天開始，與日揮共同北海道的物流設施也開始實證試驗。