2011年，美國(guó)商務(wù)部對(duì)中國(guó)輸美太陽(yáng)能電池展開(kāi)雙反調(diào)查，一時(shí)間，超過(guò)80%的中國(guó)光伏企業(yè)受到巨大影響，光伏業(yè)進(jìn)入寒冬。
2012年，歐盟發(fā)起了對(duì)中國(guó)光伏業(yè)的雙反調(diào)查，讓本已處于寒冬的光伏企業(yè)徹底被冷凍。
時(shí)隔3年，由21世紀(jì)可再生能源政策網(wǎng)絡(luò)（REN21）發(fā)布的《2015年世界可再生能源報(bào)告》中指出，2014年光伏發(fā)電的增長(zhǎng)又創(chuàng)紀(jì)錄，全球新增裝機(jī)約40GW，累計(jì)裝機(jī)約177GW。太陽(yáng)能技術(shù)方面新增投資額最多，較2013年增漲25%，達(dá)到1500億美元。中國(guó)、日本和美國(guó)引領(lǐng)新增裝機(jī)排名前三的位置。
▲2014年全球新能源產(chǎn)業(yè)投資情況
不難看出，中國(guó)的光伏產(chǎn)業(yè)正逐步走出寒冬，迎來(lái)行業(yè)發(fā)展的春天。
產(chǎn)業(yè)化的光伏電池主要指硅基太陽(yáng)能電池，包括單晶硅太陽(yáng)能電池、多晶硅太陽(yáng)能電池和薄膜硅太陽(yáng)能電池。
從全球范圍內(nèi)硅基太陽(yáng)能電池相關(guān)的專利申請(qǐng)可以看出，2011年后，隨著全球光伏產(chǎn)業(yè)進(jìn)入寒冬，專利申請(qǐng)量急劇下降。近年來(lái)，硅基太陽(yáng)能電池相關(guān)專利的申請(qǐng)量并未隨行業(yè)經(jīng)濟(jì)形勢(shì)的好轉(zhuǎn)而增多。
▲全球范圍內(nèi)硅基太陽(yáng)能電池申請(qǐng)趨勢(shì)
從技術(shù)角度而言，單晶硅太陽(yáng)能電池光電轉(zhuǎn)換效率最高，最高可達(dá)24%，但采用提拉法制備單晶硅，能源消耗巨大，環(huán)境污染嚴(yán)重。目前，單晶硅電池更多的用于航天器等對(duì)壽命和穩(wěn)定性要求較高的設(shè)備上。
多晶硅太陽(yáng)能電池轉(zhuǎn)換效率在17-18%，雖然不如單晶硅高，但多晶硅制備相對(duì)簡(jiǎn)單，耗能相對(duì)較少，電池的適應(yīng)性廣，目前，大多數(shù)廠商采用了多晶硅太陽(yáng)能電池技術(shù)路線。
而單層薄膜硅太陽(yáng)能電池轉(zhuǎn)換效率一般在15%左右。通過(guò)在同一基體上制備多層帶隙不同的薄膜，可以大大提升太陽(yáng)光的利用效率，其光電轉(zhuǎn)換效率可與多晶硅電池相當(dāng)。
薄膜硅太陽(yáng)能電池還可以選擇更為廉價(jià)的玻璃襯底，大大降低生產(chǎn)成本。因此，薄膜太陽(yáng)能電池成為光伏行業(yè)進(jìn)入寒冬后的技術(shù)創(chuàng)新突破點(diǎn)。
通過(guò)檢索薄膜太陽(yáng)能電池申請(qǐng)人排名可以發(fā)現(xiàn)，夏普、常州光合、三菱占據(jù)了薄膜太陽(yáng)能電池領(lǐng)域申請(qǐng)量的前三名。
▲薄膜太陽(yáng)能電池申請(qǐng)人排名
通過(guò)檢索薄膜太陽(yáng)能電池全球技術(shù)構(gòu)成可以發(fā)現(xiàn)，中國(guó)和日本的技術(shù)重點(diǎn)完全不同。中國(guó)企業(yè)側(cè)重于薄膜太陽(yáng)能電池的生產(chǎn)，而日本企業(yè)則更多的側(cè)重薄膜太陽(yáng)能電池設(shè)備的生產(chǎn)。
這為中國(guó)光伏廠商提供了另外一條創(chuàng)新的思路：一方面，太陽(yáng)能電池廠商數(shù)量眾多，勢(shì)必造成行業(yè)內(nèi)的低價(jià)競(jìng)爭(zhēng)；另一方面，電池廠商的數(shù)量眾多，對(duì)太陽(yáng)能設(shè)備的需求勢(shì)必旺盛，太陽(yáng)能電池設(shè)備廠商的生存空間自然大大增加。
▲薄膜太陽(yáng)能電池全球技術(shù)構(gòu)成
從薄膜太陽(yáng)能電池技術(shù)本身而言，最熱門的研究領(lǐng)域則是鈣鈦礦型甲胺鉛碘薄膜太陽(yáng)能電池（下文簡(jiǎn)稱鈣鈦礦太陽(yáng)能電池），從2009年到2014年的5年間，光電轉(zhuǎn)換效率便從3.8%躍升至19.3%，提高了5倍。鈣鈦礦太陽(yáng)能電池的轉(zhuǎn)換效率進(jìn)步如此之大，而且比傳統(tǒng)的硅電池更便宜、更易生產(chǎn)，《科學(xué)》（Science）期刊把它評(píng)為2013年的10大科學(xué)突破之一。
我們有理由堅(jiān)信，在新型光伏電池效率提升的同時(shí)，中國(guó)企業(yè)也正通過(guò)技術(shù)創(chuàng)新、技術(shù)多元化發(fā)展的形式，迎來(lái)光伏產(chǎn)業(yè)的第二春。
