美国太阳能重大突破！电池板效率暴涨3倍，中国光伏将要被超越

前言

美国的光伏发电技术已经远远地将中国甩在了身后？

自“清洁能源”的概念衍生以来，风力、水利、太阳能光伏等发电方式，便在逐渐取代传统的煤炭发电。

在光伏发电技术方面，中国一直领跑于全世界，而作为其中的佼佼者，阳光电源公司拥有深厚的底蕴、领先的技术，市场份额也常年霸占该领域的世界第一。

可在近期，美国的太阳能企业“第一太阳能”市值突然暴涨，一举超越了我国的阳光电源，这究竟是怎么回事？

光伏发电

自有电力概念以来，煤炭发电便一直是主流方式，可煤炭是不可再生能源，这就意味着它终将会有枯竭的一天。

为了保护环境、减少能源消耗，“清洁能源”便应运而生，世界各国都在想方设法地研究无污染、可再生、高产能的发电方式。

时至今日，电力的产生方式有很多种，除了惯用的煤炭发电外，还有风力、核能、水利、太阳能光伏等发电方式。

每种发电方式都有各自的优势和不足，但要说在全球范围内，应用最为广泛的还是“太阳能光伏发电”。

顾名思义，光伏发电就是利用光伏电池的光生伏特效应，将太阳辐射能直接转换成电能，所以我们经常能在农村的房顶上，看到一大片的太阳能板。

首先从清洁能源的理念出发来看，光伏发电的能力来源于取之不尽、用之不竭的太阳能，所以它符合可再生、安全、清洁的条件。

其次，在光伏发电的过程中不会污染环境，更不会破坏生态，因为光伏发电是由太阳能电池方阵、蓄电池组、充放电控制器、逆变器等设备组成。

虽然光伏发电不会造成污染，但如何提高光能吸收率、光电转化率，便成了最关键的问题。

材料决定效率

太阳能光伏发电系统按与电力系统的关系可以分为两大类：独立光伏发电系统、并网光伏发电系统。

虽然两种系统的连接方式、应用场景等因素各不相同，但它们的性质却是相同的，都是依赖太阳能电池板将太阳能转换为电能，而决定光电转换率的关键就在于电池的材料。

一般来说，太阳能电池的外量子效率最多能达到100%，意思就是电池板在吸收太阳光后，一个光子只能产生并收集一个电子。

原本国内使用的电池板材料是“晶硅材料”，可目前这种材料的潜力已经被发掘到了极致，并且在制作单晶硅的过程中，需要1000度的高温来提炼，这就意味着想要满足高温的需求，就必须耗费更多的能量。

使用太阳能光伏发电的初衷是为了降低能耗，而制作电池材料又会消耗掉大量的能量，这显然有些得不偿失了。

为了提高光电转换率，各国的科研人员都付出了诸多努力，而我国南京大学的研究人员，便率先利用新的技术提高了光电转换率，从而稳固了我国在光伏发电领域的领先地位。

据悉，在2022年时，南京大学的研究人员研制了一款名叫“钙钛矿叠光伏组件”，这类组件比传统的晶硅材料更轻、更薄、应用的场景更丰富。

钙钛矿叠光伏组件是由带隙不同的子电池堆叠而成，窄带隙子电池能吸收宽带隙子电池吸收不了的光，因此从理论上来说，这种叠层组件的光电转化效率会更高。

可经过测试，只有1平方厘米左右的小面积电池，光电转化效率能达到恐怖的28%，而大面积叠层组件的转化率却只有21.7%。

一般来说，想要组件具有商用价值，那就必须突破“大面积的效率关”，因此21.7%的转化效率显然是不够的。

为了解决大面积的效率问题，在两年后南京大学的谭海仁课题组再次取得突破，这次他们研制出了窄带隙钙钛矿薄膜，在与宽带隙钙钛矿薄膜结合后，所形成的叠层组件面积能达到20.25平方厘米。

经过国际权威第三方机构测试，这个组件的光电转化效率达到了24.5%，后来南京大学的研究团队又与天合光能团队合作，将稳态光电转换率提高到了29.4%，而这也是目前世界上商用组件中转化效率最高的组件。

市值飙升

按理说，我国的技术有了新突破，市场份额应该快速上升才对，可事实上自从进入2024年以来，美国的“第一太阳能”公司竟隐隐有了反超之势。

据报道，在8月12日，美国第一太阳能公司的成交额为3.69亿美元，相较于昨日的成交额增加了114.58%，并且从年初至今，该公司的股份已经上涨了27.25%。

反观国内的阳光电源，他在8月12日光是流出的主力资金就达到了8133.05万元，股份更是下跌了1.58%。

而此消彼长之下，必然是技术的更迭，那美国的技术又有什么新的突破呢？

早在今年4月份，美国理海大学的科研人员便发表了最新的研究成果，他们开发出了一种能提高电池板利用率的新型材料。

根据理海大学公布的数据来看，这种新型材料能使光伏吸收率提升80%，光电转化效率更是能达到63%，这就意味着他们将突破“一个光子产生并收集一个电子”的传统观念。

据了解，这种新型材料名为“铜掺杂锗硒硫化锡异质结构符合材料”，它是将铜插入到原子级厚度的范德华间隙中。

这种操作就好比在原子级别上玩起了“俄罗斯方块”，将不同的原子精确地组合到一起，形成一种全新的结构

虽然理海大学的这项研究将发电技术推向了全新的高度，但从研究转向实践，再走到量产和商用，还有很很长一段路，换个意思就是说，这种方式在未来能否被应用还是一个未知数。

背后的推动者

虽然新型复合材料的前途还很迷茫，但眼下第一太阳能公司市值的飙升，却是不可否认的事实，那他们究竟是怎么做到的？

事实上，虽然第一太阳能的市值世界第一，但他们的出货量却只排在第十位，只有我国晶科能源的七分之一左右，而他们之所以能反超，那是因为美国政府的干扰。

早在2011年开始，美国就开始对我国的光伏产品征收高额的税率，而另一方面，他们却开始对本国的企业进行巨额补贴。

所以到了2023年，即便第一太阳的出货量只是我们晶科能源的一小半，但他们的净利润却增长了4.6倍。

到了2024年的第一季度，第一太阳能公司的净利润为2.37亿美元，可其中有2.8亿是来自政府的补贴，也就是说光靠他们公司的营收其实是亏损了四千多万。

据推测，第一太阳能公司今年将会获得7.1亿美元的补贴，而这也是他们为什么能一举超越原来排在世界第一的阳光电源。

总结

对本国薄弱产业进行补贴是很常见的，但像美国这样不计成本的长期补贴，不仅对提升企业技术和管理没有好处，还会给自己带来巨大的压力。

科技的提升可以造福人类、保护生态环境，希望我国的光伏发电企业，能够一扫阴霾、重振旗鼓，在科研的道路上愈挫愈勇。