태양광 발전기술 개발 동향

업계 주요 상장 기업: LONGi(601012), JinkoSolar(688223), Trina Solar(688599) 등

본 글의 핵심자료: 태양광 발전 분야 상장기업의 R&D 비용, 태양광 발전 관련 논문 게재 수

전문 통계 수준 설명: 1) 게재 논문 수 키워드로 "태양광 태양광", "태양광

태양광"으로 계산되면 "중국"과 "종이"를 선택하여 필터링합니다. 2) 통계 시점은 2022년 8월 29일 기준입니다. 3) 특별한 통계적 기준이 있는 경우에는 차트 아래에 기재합니다.

태양광 발전 산업의 기술 개요

1. 기술 원리 및 유형

(1) 태양광 발전 산업의 기술 원리

태양광발전은 반도체 계면에서 광기전력 효과를 이용하여 빛에너지를 전기에너지로 직접 변환하는 기술입니다. 발전원리는 다음과 같습니다.

(2) 태양광 발전의 종류

태양광 발전은 일반적으로 중앙집중형 발전과 분산형 발전으로 구분되는데, 주로 대규모 지상 태양광 발전이다. 분산 발전 시스템은 주로 상업용/산업용, 건물 지붕 응용 분야에 사용됩니다.

2. 기술 파노라마: 주로 태양광 전지 기술 경로

태양광 발전 산업 산업 체인의 중간 단계는 셀, 배터리 구성 요소 및 시스템 통합이며, 그 중 다양한 태양광 발전 산업이 있습니다. 셀 기술은 핵심 기술 경로입니다. 태양광전지 기술은 반도체 소재에 따라 크게 결정질 실리콘 셀, 박막 셀, 적층형 신구조 셀(3세대 셀) 등이 있다.

결정질 실리콘 셀은 최초로 연구·적용된 1세대 태양전지 기술로, 소재의 형태에 따라 단결정 실리콘 셀과 단결정 실리콘 셀로 나눌 수 있다. 베이스 실리콘 웨이퍼를 기준으로 다양한 도핑이 P형 배터리와 N형 배터리로 구분됩니다. 현재 가장 널리 사용되는 단결정 PERC 셀은 P형 단결정 실리콘 셀이며, TOPCon, HJT, IBC와 같은 새로운 태양전지 기술은 주로 N형 단결정 실리콘 셀을 의미합니다.

박막태양전지는 실리콘 기반의 박막셀과 복합박막셀로 구분되는데, CIGS(구리인듐셀레나이드), 안티몬화카드뮴(CdTe), 갈륨비소 등 복합박막셀로 대표된다( GaAs). 적층형 및 신구조 배터리로는 유기태양전지, 구리-아연-주석 황화물전지, 페로브스카이트 태양전지, 염료감응형 태양전지, 양자점 태양전지 등이 있다.

태양광 발전 산업의 기술 발전 역사: 배터리 기술 경로의 진화가 주도

태양광 발전 산업의 기술 발전은 주로 태양광 발전의 진화를 통해 이루어짐 1세대 태양전지부터 CIGS(구리인듐셀레나이드), 안티몬화카드뮴(CdTe), 비소갈륨(GaAs)으로 대표되는 2세대 박막전지까지, 이제 3세대 태양전지 기술이 발전했다. , 3세대 태양전지 기술은 주로 유기태양전지, 구리-아연-주석 황화물전지, 페로브스카이트 태양전지, 염료감응형 태양전지, 양자점 태양전지 등을 포함하며, 박막의 특성과 높은 변환효율, 원료 풍부하고 무독성의 이점.

태양광 발전산업의 기술정책 배경: 기술 수준 향상을 지원하는 정책

최근 우리나라에서는 태양광 발전 기술 및 산업과 관련된 일련의 정책을 도입해 왔다. 연구개발을 통해 업계는 태양광 발전 산업의 발전을 가속화해 왔습니다. 기술의 진흥과 혁신은 태양광 발전 산업의 급속한 발전을 촉진합니다.

태양광발전산업 기술개발 현황

1. 태양광발전산업 기술연구투자 현황

(1. ) 국가 중점 연구개발 계획 사업

발표된 국가 중점 R&D 계획 사업에 따르면 2018년부터 2021년까지 우리나라에서 태양광 발전 기술과 관련된 국가 중점 R&D 계획 사업은 총 15개이다.

참고: 2019년에는 태양광 발전 기술과 관련된 국가 중점 연구 개발 계획 프로젝트가 발표되지 않았습니다.

(2) A주 상장기업의 R&D 비용

수년간의 발전을 거쳐 태양광 발전 산업은 상대적으로 성숙한 제품을 보유하고 있지만 업계의 전반적인 R&D 투자 수준은 상대적으로 높습니다. A주 시장 관점에서 보면, 2017년부터 2021년까지 우리나라 태양광 부문 상장기업의 총 R&D 비용은 매년 증가했다. 2022년 1분기에는 태양광 부문 상장기업의 총 R&D 비용이 증가했다. 약 281억 1300만 위안이었다.

2. 태양광 발전 기술의 과학적 연구 및 혁신 결과

(1) 발표된 논문 수

태양광 발전에 관한 발표된 논문 수로 판단 우리나라의 태양광 발전은 발전에 관한 논문의 수가 해마다 증가하고 있으며, 이는 태양광 발전 연구의 인기가 계속 높아지고 있음을 보여줍니다. 2022년 8월 현재 우리나라에서는 태양광 발전 관련 논문이 18,289편이 출판되었습니다.

참고: 통계 시점은 2022년 8월 기준입니다.

(2) 기술혁신의 핫스팟

혁신 워드클라우드를 통해 태양광발전 산업계의 가장 인기 있는 기술 키워드를 이해하고 최신 핵심 연구개발 내용을 분석할 수 있습니다. 이 기술 분야의 주제. 스마트버드를 이용하면 해당 기술 분야의 약 5,000개에 달하는 특허 중 가장 공통적인 키워드를 추출할 수 있습니다. 그 중 태양광 모듈, 태양에너지, 태양광 패널, 태양광 패널, 태양광 발전, 태양광 패널, 인버터 등 키워드와 관련된 특허 수입니다. 등. 숫자가 크다는 것은 태양광 발전 산업의 R&D와 혁신이 태양광 모듈과 태양광 패널에 집중되어 있음을 나타냅니다.

(3) 특허 중점 영역

태양광 발전 특허 중점 영역의 관점에서 볼 때 현재의 태양광 발전 특허 중점 영역은 명백하며 주로 태양 에너지, 태양광 발전에 중점을 두고 있습니다. 패널, 태양전지, 태양광 모듈 등

주요 태양전지 기술 비교 분석

기술적인 측면에서 보면, 실리콘, 갈륨비소, 인듐인화물, 카드뮴텔루라이드, 구리인듐셀렌화물 다성분 화합물(구리인듐갈륨셀렌화물은 전형적인 대표자)이며 이용 가능한 광전지 재료 중에서 가장 포괄적인 특성 세트입니다. 다양한 성능 측면의 장점과 단점은 광전지 기술의 발전으로 직접적으로 이어졌습니다.

참고: 평균 전환 효율성은 긍정적인 효율성만 기록합니다.

태양광 발전 산업 기술 발전의 문제점과 돌파구

1. 태양광 발전 산업 기술 발전의 문제점

( 1) 실리콘 기반 태양전지: P형 셀 변환 효율 낮음

셀의 광전 변환 효율은 태양광 발전 시스템 전체의 효율에 직접적인 영향을 미치기 때문에 태양전지의 광전 변환 효율은 매우 낮다. 중요합니다. 광전 변환 효율의 향상은 주로 기술 업그레이드에 달려 있습니다. 이 단계에서 결정질 실리콘 광전지, 특히 P형 셀은 변환 효율이 낮다는 문제에 직면해 있습니다.

독일 태양에너지 하멜린 연구소(ISFH)에 따르면 PERC 셀의 이론 한계 효율은 24.5이며, PERC 생산 라인의 대량 생산 효율은 23에 도달해 점차 이론 한계에 접근하고 있다. 능률.

(2) 박막형 태양전지는 대량생산 변환효율이 낮다.

박막형 태양전지는 감쇠율이 낮고, 무게가 가벼우며, 재료 소모량이 적고, 준비 에너지 소모량이 적으며, 건물 일체화(BIPV) 등의 특성에 적합하지만, 박막전지는 대량생산 시 변환 효율이 낮고 가격 성능도 낮은 문제에 직면해 있다.

2. 태양광 발전 산업의 기술 발전의 획기적인 발전

(1) N형 배터리 기술은 P형 배터리의 변환 효율 한계를 돌파합니다

P형 배터리와 비교하여 N형 배터리 기술은 소수 캐리어 수명이 길고, 광 유도 감쇠가 없으며, 저조도 효과가 좋고, 온도 계수가 작고, 변환 효율이 더 높습니다. P형 배터리가 점차 이론적인 효율 한계에 접근함에 따라 N형 배터리 기술은 P형 배터리의 이론적인 효율 한계를 돌파하고 더 높은 변환 효율을 달성할 수 있습니다. 중국 태양광 산업 협회(CPIA)에 따르면 2022~2023년 N형 전지 기술의 평균 변환 효율은 PERC 전지의 이론적 한계 효율(24.5)에 도달할 수 있습니다.

(2) 페로브스카이트 전지는 높은 변환 효율을 달성할 수 있다

페로브스카이트 전지는 페로브스카이트형 유기 금속 할로겐화물 반도체를 배터리용 광흡수 소재로 사용하는 3세대 태양에너지이다. , 페로브스카이트 소재는 결정질 실리콘 소재보다 빛 흡수 능력이 강해 페로브스카이트 배터리는 높은 변환 효율을 달성할 수 있다. 페로브스카이트 전지는 높은 전환 효율 외에도 저렴한 가격, 적은 투자, 간단한 준비라는 장점도 가지고 있습니다.

태양광 발전 산업의 기술 발전 방향과 동향: 비용 절감과 효율 향상

2022년 8월, 산업정보기술부 5개 부처가 공동으로 " 전력기기의 녹색·저탄소 혁신적 개발 가속화를 위한 실행계획', 결정질 산업화 촉진 등 5~8년 내 태양광기기 고효율·저비용 태양전지 기술 개발에 집중하자고 제안 TOPCon, HJT, IBC 등 실리콘 태양전지 기술과 페로브스카이트 및 적층전지 부품 기술 개발, 고효율·저비용 태양전지 기술 신규 연구 및 응용 등

향후 태양광 발전 기술은 비용 절감과 효율 향상의 방향으로 발전할 것으로 볼 수 있다. 한편으로는 기존의 태양광 전지가 점차 이론상 최대 변환 효율에 가까워지고 있기 때문이다. 변환 효율이 높은 셀이 태양광 전지 기술의 발전 방향이 될 것입니다. 한편, 태양광 모듈 변환 효율 향상과 제조 비용 절감은 태양광 발전소 건설 비용을 절감하고 궁극적으로 비용을 절감하는 핵심 요소입니다. 태양광 발전의.

'미래 지향적인 탄소 중립 전략 연구소'는 탄소 중립 분야의 정책, 기술, 제품 등에 초점을 맞춰 연구를 수행하고, 국제 과학기술의 선두를 목표로 하며, 국가의 주요 전략적 요구 사항을 파악하고 "탄소 중립"에 관한 관련 연구를 수행합니다. 핵심 문제를 해결하고, 탄소 중립 기술 성과의 전환 및 촉진을 촉진하고, 기업 혁신을 위한 기술적 돌파구를 찾고, 모든 수준의 정부에 제공하기 위한 과학 연구를 조직 및 계획합니다. 탄소피킹과 탄소중립을 위한 전략적 경로에 대한 경영컨설팅과 기술컨설팅을 제공합니다. Xu Wenqiang 학장 박사는 버클리 캘리포니아 대학을 졸업하고 20년 이상 저탄소 청정 에너지 및 녹색 소재 분야의 기초 연구, 제품 개발 및 산업화에 깊이 관여해 왔으며, 55개의 특허를 보유하고 있습니다. 33편의 논문과 30개 이상의 제품이 시장에 출시되어 50억 위안의 상업적 가치를 창출했으며, 수소에너지, 태양에너지, 에너지 저장 등 청정에너지 연구에 중점을 두고 있습니다.

위 자료는 첸잔산업연구소의 '태양광발전 산업 기술동향 전망 및 투자가치 전략컨설팅 보고서'를 참고한 것이다.

업계 주요 상장 기업: LONGi(601012), JinkoSolar(688223), Trina Solar(688599) 등

본 글의 핵심자료: 태양광 발전 분야 상장기업의 R&D 비용, 태양광 발전 관련 논문 게재 수

전문 통계 수준 설명: 1) 게재 논문 수 키워드로 "태양광 태양광", "태양광

태양광"으로 계산되면 "중국"과 "종이"를 선택하여 필터링합니다. 2) 통계 시점은 2022년 8월 29일 기준입니다. 3) 특별한 통계적 기준이 있는 경우에는 차트 아래에 기재합니다.

태양광 발전 산업의 기술 개요

1. 기술 원리 및 유형

(1) 태양광 발전 산업의 기술 원리

태양광발전은 반도체 계면에서 광기전력 효과를 이용하여 빛에너지를 전기에너지로 직접 변환하는 기술입니다. 발전원리는 다음과 같습니다.

(2) 태양광 발전의 종류

태양광 발전은 일반적으로 중앙집중형 발전과 분산형 발전으로 구분되는데, 주로 대규모 지상 태양광 발전이다. 분산 발전 시스템은 주로 상업용/산업용, 건물 지붕 응용 분야에 사용됩니다.

2. 기술 파노라마: 주로 태양광 전지 기술 경로

태양광 발전 산업 산업 체인의 중간 단계는 셀, 배터리 구성 요소 및 시스템 통합이며, 그 중 다양한 태양광 발전 산업이 있습니다. 셀 기술은 핵심 기술 경로입니다. 태양광전지 기술은 반도체 소재에 따라 크게 결정질 실리콘 셀, 박막 셀, 적층형 신구조 셀(3세대 셀) 등이 있다.

결정질 실리콘 셀은 최초로 연구·적용된 1세대 태양전지 기술로, 소재의 형태에 따라 단결정 실리콘 셀과 단결정 실리콘 셀로 나눌 수 있다. 베이스 실리콘 웨이퍼를 기준으로 다양한 도핑이 P형 배터리와 N형 배터리로 구분됩니다. 현재 가장 널리 사용되는 단결정 PERC 셀은 P형 단결정 실리콘 셀이며, TOPCon, HJT, IBC와 같은 새로운 태양전지 기술은 주로 N형 단결정 실리콘 셀을 의미합니다.

박막태양전지는 실리콘 기반의 박막셀과 복합박막셀로 구분되는데, CIGS(구리인듐셀레나이드), 안티몬화카드뮴(CdTe), 갈륨비소 등 복합박막셀로 대표된다( GaAs). 적층형 및 신구조 배터리로는 유기태양전지, 구리-아연-주석 황화물전지, 페로브스카이트 태양전지, 염료감응형 태양전지, 양자점 태양전지 등이 있다.

태양광 발전 산업의 기술 발전 역사: 배터리 기술 경로의 진화가 주도

태양광 발전 산업의 기술 발전은 주로 태양광 발전의 진화를 통해 이루어짐 1세대 태양전지부터 CIGS(구리인듐셀레나이드), 안티몬화카드뮴(CdTe), 비소갈륨(GaAs)으로 대표되는 2세대 박막전지까지, 이제 3세대 태양전지 기술이 발전했다. , 3세대 태양전지 기술은 주로 유기태양전지, 구리-아연-주석 황화물전지, 페로브스카이트 태양전지, 염료감응형 태양전지, 양자점 태양전지 등을 포함하며, 박막의 특성과 높은 변환효율, 원료 풍부하고 무독성의 이점.

태양광 발전산업의 기술정책 배경: 기술 수준 향상을 지원하는 정책

최근 우리나라에서는 태양광 발전 기술 및 산업과 관련된 일련의 정책을 도입해 왔다. 연구개발을 통해 업계는 태양광 발전 산업의 발전을 가속화해 왔습니다. 기술의 진흥과 혁신은 태양광 발전 산업의 급속한 발전을 촉진합니다.

태양광발전산업 기술개발 현황

1. 태양광발전산업 기술연구투자 현황

(1. ) 국가 중점 연구개발 계획 사업

발표된 국가 중점 R&D 계획 사업에 따르면 2018년부터 2021년까지 우리나라에서 태양광 발전 기술과 관련된 국가 중점 R&D 계획 사업은 총 15개이다.

참고: 2019년에는 태양광 발전 기술과 관련된 국가 중점 연구 개발 계획 프로젝트가 발표되지 않았습니다.

(2) A주 상장기업의 R&D 비용

수년간의 발전을 거쳐 태양광 발전 산업은 상대적으로 성숙한 제품을 보유하고 있지만 업계의 전반적인 R&D 투자 수준은 상대적으로 높습니다. A주 시장 관점에서 보면, 2017년부터 2021년까지 우리나라 태양광 부문 상장기업의 총 R&D 비용은 매년 증가했다. 2022년 1분기에는 태양광 부문 상장기업의 총 R&D 비용이 증가했다. 약 281억 1300만 위안이었다.

2. 태양광 발전 기술의 과학적 연구 및 혁신 결과

(1) 발표된 논문 수

태양광 발전에 관한 발표된 논문 수로 판단 우리나라의 태양광 발전은 발전에 관한 논문의 수가 해마다 증가하고 있으며, 이는 태양광 발전 연구의 인기가 계속 높아지고 있음을 보여줍니다. 2022년 8월 현재 우리나라에서는 태양광 발전 관련 논문이 18,289편이 출판되었습니다.

참고: 통계 시점은 2022년 8월 기준입니다.

(2) 기술혁신의 핫스팟

혁신 워드클라우드를 통해 태양광발전 산업계의 가장 인기 있는 기술 키워드를 이해하고 최신 핵심 연구개발 내용을 분석할 수 있습니다. 이 기술 분야의 주제. 스마트버드를 이용하면 해당 기술 분야의 약 5,000개에 달하는 특허 중 가장 공통적인 키워드를 추출할 수 있습니다. 그 중 태양광 모듈, 태양에너지, 태양광 패널, 태양광 패널, 태양광 발전, 태양광 패널, 인버터 등 키워드와 관련된 특허 수입니다. 등. 숫자가 크다는 것은 태양광 발전 산업의 R&D와 혁신이 태양광 모듈과 태양광 패널에 집중되어 있음을 나타냅니다.

(3) 특허 중점 영역

태양광 발전 특허 중점 영역의 관점에서 볼 때 현재의 태양광 발전 특허 중점 영역은 명백하며 주로 태양 에너지, 태양광 발전에 중점을 두고 있습니다. 패널, 태양전지, 태양광 모듈 등

주요 태양전지 기술 비교 분석

기술적인 측면에서 보면, 실리콘, 갈륨비소, 인듐인화물, 카드뮴텔루라이드, 구리인듐셀렌화물 다성분 화합물(구리인듐갈륨셀렌화물은 전형적인 대표자)이며 이용 가능한 광전지 재료 중에서 가장 포괄적인 특성 세트입니다. 다양한 성능 측면의 장점과 단점은 광전지 기술의 발전으로 직접적으로 이어졌습니다.

참고: 평균 전환 효율성은 긍정적인 효율성만 기록합니다.

태양광 발전 산업 기술 발전의 문제점과 돌파구

1. 태양광 발전 산업 기술 발전의 문제점

( 1) 실리콘 기반 태양전지: P형 셀 변환 효율 낮음

셀의 광전 변환 효율은 태양광 발전 시스템 전체의 효율에 직접적인 영향을 미치기 때문에 태양전지의 광전 변환 효율은 매우 낮다. 중요합니다. 광전 변환 효율의 향상은 주로 기술 업그레이드에 달려 있습니다. 이 단계에서 결정질 실리콘 광전지, 특히 P형 셀은 변환 효율이 낮다는 문제에 직면해 있습니다.

독일 태양에너지 하멜린 연구소(ISFH)에 따르면 PERC 셀의 이론 한계 효율은 24.5이며, PERC 생산 라인의 대량 생산 효율은 23에 도달해 점차 이론 한계에 접근하고 있다. 능률.

(2) 박막형 태양전지는 대량생산 변환효율이 낮다.

박막형 태양전지는 감쇠율이 낮고, 무게가 가벼우며, 재료 소모량이 적고, 준비 에너지 소모량이 적으며, 건물 일체화(BIPV) 등의 특성에 적합하지만, 박막전지는 대량생산 시 변환 효율이 낮고 가격 성능도 낮은 문제에 직면해 있다.

2. 태양광 발전 산업의 기술 발전의 획기적인 발전

(1) N형 배터리 기술은 P형 배터리의 변환 효율 한계를 돌파합니다

P형 배터리와 비교하여 N형 배터리 기술은 소수 캐리어 수명이 길고, 광 유도 감쇠가 없으며, 저조도 효과가 좋고, 온도 계수가 작고, 변환 효율이 더 높습니다. P형 배터리가 점차 이론적인 효율 한계에 접근함에 따라 N형 배터리 기술은 P형 배터리의 이론적인 효율 한계를 돌파하고 더 높은 변환 효율을 달성할 수 있습니다. 중국 태양광 산업 협회(CPIA)에 따르면 2022~2023년 N형 전지 기술의 평균 변환 효율은 PERC 전지의 이론적 한계 효율(24.5)에 도달할 수 있습니다.

(2) 페로브스카이트 전지는 높은 변환 효율을 달성할 수 있다

페로브스카이트 전지는 페로브스카이트형 유기 금속 할로겐화물 반도체를 배터리용 광흡수 소재로 사용하는 3세대 태양에너지이다. , 페로브스카이트 소재는 결정질 실리콘 소재보다 빛 흡수 능력이 강해 페로브스카이트 배터리는 높은 변환 효율을 달성할 수 있다. 페로브스카이트 전지는 높은 전환 효율 외에도 저렴한 가격, 적은 투자, 간단한 준비라는 장점도 가지고 있습니다.

태양광 발전 산업의 기술 발전 방향과 동향: 비용 절감과 효율 향상

2022년 8월, 산업정보기술부 5개 부처가 공동으로 " 전력기기의 녹색·저탄소 혁신적 개발 가속화를 위한 실행계획', 결정질 산업화 촉진 등 5~8년 내 태양광기기 고효율·저비용 태양전지 기술 개발에 집중하자고 제안 TOPCon, HJT, IBC 등 실리콘 태양전지 기술과 페로브스카이트 및 적층전지 부품 기술 개발, 고효율·저비용 태양전지 기술 신규 연구 및 응용 등

향후 태양광 발전 기술은 비용 절감과 효율 향상의 방향으로 발전할 것으로 볼 수 있다. 한편으로는 기존의 태양광 전지가 점차 이론상 최대 변환 효율에 가까워지고 있기 때문이다. 변환 효율이 높은 셀이 태양광 전지 기술의 발전 방향이 될 것입니다. 한편, 태양광 모듈 변환 효율 향상과 제조 비용 절감은 태양광 발전소 건설 비용을 절감하고 궁극적으로 비용을 절감하는 핵심 요소입니다. 태양광 발전의.

'미래 지향적인 탄소 중립 전략 연구소'는 탄소 중립 분야의 정책, 기술, 제품 등에 초점을 맞춰 연구를 수행하고, 국제 과학기술의 선두를 목표로 하며, 국가의 주요 전략적 요구 사항을 파악하고 "탄소 중립"에 관한 관련 연구를 수행합니다. 핵심 문제를 해결하고, 탄소 중립 기술 성과의 전환 및 촉진을 촉진하고, 기업 혁신을 위한 기술적 돌파구를 찾고, 모든 수준의 정부에 제공하기 위한 과학 연구를 조직 및 계획합니다. 탄소피킹과 탄소중립을 위한 전략적 경로에 대한 경영컨설팅과 기술컨설팅을 제공합니다. Xu Wenqiang 학장 박사는 버클리 캘리포니아 대학을 졸업하고 20년 이상 저탄소 청정 에너지 및 녹색 소재 분야의 기초 연구, 제품 개발 및 산업화에 깊이 관여해 왔으며, 55개의 특허를 보유하고 있습니다. 33편의 논문과 30개 이상의 제품이 시장에 출시되어 50억 위안의 상업적 가치를 창출했으며, 수소에너지, 태양에너지, 에너지 저장 등 청정에너지 연구에 중점을 두고 있습니다.

위 자료는 첸잔산업연구원의 '태양광 발전 산업 기술 동향 예측 및 투자 가치 전략 컨설팅 보고서'를 참고한 것이다