主要结论：
不断降低光伏度电成本是光伏组件产业的本质。高效率、高功率是光伏组件技术演化中的持续追求，也是降低光伏度电成本的关键因素。对应光伏组件环节，硅片大尺寸和高能量密度是组件技术应用发展的趋势。目前组件主要技术升级路线包括四大方向：多主栅技术、多分片技术、双面组件和高密度封装技术。市场上主流的高密度组件技术包括：叠瓦、叠焊、拼片和板块互联技术。预计双面组件年达到50%，成为主流组件封装技术。三分片是硅片的最佳技术解决方案，多分片技术将随大尺寸硅片取代全片封装。
双碳目标确定全球光伏市场维持长期快速增长趋势。预计-年中国企业面临的光伏组件需求分别为和GW，供不应求，产量分别增长35.4%和25%。悲观情况下（中国容配比不变），仍可达到和GW，需求制约供给，产量分别增长26%和25%。
全球产能相对过剩，光伏组件生产工艺流程相对简单，技术壁垒低，光伏组件市场偏向竞争形态。主流厂商积极扩产，行业集中度有望进一步提升。光伏组件企业难以实现成本转嫁，处于产业链底端。为提升竞争能力，光伏组件企业积极布局垂直一体化。预计硅料价格将从Q2起快速回落，电池组件企业业绩业绩回升。
一、光伏组件是太阳能发电系统中的核心部分
光伏电池组件（也叫太阳能电池板、光伏组件）是太阳能发电系统中的核心部分，也是太阳能发电系统中最重要的部分。其作用是将太阳能转化为电能，或送往蓄电池中存储起来，或推动负载工作。光伏电池组件的质量和成本将直接决定整个系统的质量和成本。高功率、高效率、高可靠性及高发电量的组件产品，是推动光伏发电进入全面平价时代的关键。
1、光伏组件的特征
把光伏玻璃、串联的电池片等，用EVA胶膜粘在一起，形成一个叠层，接着用层压机将这个叠层压成一个整体，之后用硅胶或者胶带把这个叠层装进一个铝制边框，再安装一个接线盒（将太阳能电池产生的电力与外部线路连接），待硅胶固化后，经过检测、清洁等环节，就做成了一个光伏组件。
光伏组件的特征有：第一，光伏组件电流与光照强度成正比。光照强度越高，输出功率越大。第二，光伏组件功率随温度升高而下降。在光照条件不变而温度变化时，电流基本无变化，但组件电压会降低，组件功率也随之降低。市场主流晶硅光伏组件的峰值温度系数大概在-0.38~0.44%/℃之间，即温度每升高一度，光伏组件的发电量降低0.38%左右。第三，光伏组件的功率衰减。25年后的光伏组件实际功率约为初始功率的80%左右。第四，光伏组件输出电流，被串联组件中最低的电流限制。一串光伏板中，只要有一块组件的一部分受到阴影遮挡，电流通路被限制，整串中其他电池板发电再多，也无法完全输出，输出功率减少。第五，光伏组件存在一个最大功率点，且最大功率点电压随着光照强度、温度和遮挡的不同而变化。在光照条件不变时，光伏电池是一种非线性直流源，其输出电流在大部分工作电压范围内近似恒定。但是，电压达到某个点后，电流会快速下降。这个点就是光伏组件的最大功率点（MPP），对应电压为最大功率点电压。第六，光伏组件的输出功率与串联电阻Rs负相关，与并联电阻Rsh正相关。Rs主要是电池片的自身电阻，加上片与片之间的连接电阻构成。片与片之间的连接电阻包括栅线造成的横向电阻、导电银浆造成的电极电阻以及电极印刷和烧结造成的接触电阻。Rsh的存在主要是P-N结有缺陷造成的，这些缺陷可能会导致开路电压降低，反映光伏组件电池片的漏电水平。
光伏组件功率衰减包括组件初始光致衰减、组件材料老化衰减及外界环境或破坏性因素导致的组件功率衰减。组件初始光致衰减（LID）是指光伏组件在刚开始使用的几天其输出功率发生大幅下降，之后趋于稳定的现象，衰减最大值约3%。普遍认为的衰减机理为硼氧复合导致，即由p型（掺硼）晶体硅片制作而成的光伏组件经过光照，其硅片中的硼、氧产生复合体，从而降低了其少子寿命。HIT及CIGS太阳能电池，几乎没有光致衰减。光伏组件材料老化衰减包括电池片功率衰减和封装材料的性能退化，紫外线照射及湿热老化环境是主要影响因素，每年衰减率约0.7%。EVA和背板材料的老化、黄变是导致组件功率老化衰减的主要原因，采用高质量的EVA和背板能有效减少组件的功率老化衰减。外界环境导致功率衰减主要由光伏电站运营不当造成，可通过加强光伏电站的维护进行改善或避免。大型光伏电站一般建设在戈壁地区，风沙较大，降水很少，同时清理的频率不会太高，长久使用后，可造成效率损失约8%。破坏性因素导致的组件功率衰减是由于组件明显的质量问题所致，在组件生产和电站安装过程对质量进行严格检验把控，可减少此类功率衰减的现象。
与光伏组件的特征对应，光伏组件的输出功率的影响因素有：括光伏组件标称功率、组件的老化衰减、组件的实际温度、组件表面灰尘遮挡、组件串联失配、光伏组件的串联电阻（Rs）和并联电阻（Rsh）等。其中，光伏组件标称功率是在标准条件下测试的，其标准测试条件是：辐照度W/m2；温度为(25Plusmn;1)℃；光谱特性AM1.5标准光谱。一般大型电站，系统输出最高功率可能只有组件额定功率的85%-90%左右；小型分布式电站，系统输出最高功率可能只有组件额定功率的90%-95%左右。
在一定条件下，一串联支路中被遮蔽的太阳电池组件，将被当作负载消耗其他有光照的太阳电池组件所产生的能量。被遮蔽的太阳电池组件此时会发热，这就是热斑效应。这种效应能严重地破坏太阳能电池。有光照的太阳电池所产生的部分能量，都可能被遮蔽的电池所消耗。为了防止太阳电池由于热斑效应而遭受破坏，最好在太阳电池组件的正负极间并联一个旁路二极管，以避免光照组件所产生的能量被受遮蔽的组件所消耗。
单体光伏电池片电压、电流值都很小，被二极管限定电压至0.5~0.7V，远低于实际使用所需电压。实际应用时，会串联光伏电池以增加可用电压，电池并联以增加可用电流。根据电压源串联原理，系统输出电压相加，电流不变。光伏组件串联后，输出电流是由最少的电池板来决定的，组件电流差异会造成电流损失。受到组件原材料，加工工艺，阴影，灰尘等影响，一块组件功率降低，这一串的组件功率都会降低，因此组件串联数目要尽量少，并联的数目尽量多，才能减少由于组件的一致性而带来的影响。并联组件各支路电阻并联成一个等效电阻，各支路电阻相同时，等效电阻最小，各支路电阻差异会造成电压损失。
目前应用于电站的光伏组件通常分为两种板型，60片串联(6片*10片)和72片串联(6片*12片)，组件输出电压大约为30~42V。每20片或24片光伏电池对应一个子串，光伏组件由3个子串串联而成，每个子串两端反并联一个旁路二极管，旁路二极管可减轻热斑效应。这3个子串的输出线及旁路二极管在组件接线盒中用于电气连接，再通过接线盒引出总的正负两根出线，也就是光伏组件日常附带的直流接头和电缆。
组件短边都为6片电池，长边有10片和12片两种。60片型组件与72片宽度都在mm左右，而长度分为mm和mm左右。60片型组件单块面积约1.平米，72片型组件单块面积要比60片大，约1.平米。从重量上来看，通常常规背板60片组件在16kg~19kg，72片组件在23kg~26.5kg，双玻组件要更重一些，60片在22kg~25kg，72片在24kg~28.5kg，双玻组件的重量与玻璃厚度有关。
2、光伏逆变器是并网发电效率的重要决定性因素之一
太阳能光伏发电系统大体上可以分为两类，一类是独立式发电系统，即在自己的闭路系统内部形成电路；一类是并网发电系统，即和公用电网通过标准接口相连接，像一个小型的发电厂。
独立光伏发电系统由太阳能电池阵列、蓄电池、逆变器组件、控制器和负载（直流负载和交流负载）组成，首先会将接收来的太阳辐射能量直接转换成电能供给负载，并将多余能量经过充电控制器后以化学能的形式储存在蓄电池中。虽然太阳能电池产生的电能为直流，但是由于光照强度实时变化，太阳能电池输出的电压不稳定，需要蓄电池来起到一个滤波的作用，将太阳能电池产生的电压稳定在蓄电池的电压值上，在另外一种意义上，用蓄电池也有储能的作用，可以将过剩的电能储存起来供在光照强度较低的时候使用。如果是直流负载就可以直接接在蓄电池上工作，如果是交流负载，那么需要经过逆变器的DC-AC变换，将直流电变成交流电，供给交流负载。
并网发电系统通过光伏组将接收来的太阳辐射能量经过高频直流转换后变成高压直流电，经过逆变器逆变后向电网输出与电网电压同频、同相的正弦交流电流。
逆变器MPPT效率是决定光伏逆变器发电量关键的因素。在光伏系统中，逆变器的成本不到5%，却是发电效率的决定性因素之一。当组件等配件完全一致时，选择不同的逆变器，系统的总发电量有5%到10%的差别，这个差异的主要原因就是逆变器造成的。逆变器存在两个效率指标，一个是逆变器本身的效率即是逆变器输出功率与输入功率之比，一个是MPPT效率。其中，MPPT（MaximumPowerPointTracker）效率是光伏逆变器评价的关键性指标，其重要性甚至超过光伏逆变器本身的效率，性能优异的光伏逆变器MPPT效率高达99.9%以上。
如果希望逆变器输出的功率最大，就需要直流电压运行在最大功率点。逆变器根据外界不同的环境温度、光照强度等特性来调节光伏阵列的输出功率，使得光伏阵列始终输出最大功率的最大功率点跟踪（MaximumPowerPointTracking，简称MPPT）技术也因此成为光伏发电系统中的一项核心技术。MPPT的效率等于硬件效率乘以软件效率，硬件效率主要由采样电路的精度，MPPT电压范围，MPPT路数来决定的，软件效率主要由控制算法来决定的。
光伏逆变器MPPT的原理：光伏电池阵列与负载通过DC/DC电路连接，最大功率跟踪装置不断检测光伏阵列的电流电压变化，并根据其变化对DC/DC变换器的PWM驱动信号占空比进行调节。对于线性电路来说，当负载电阻等于电源的内阻时，电源即有最大功率输出。虽然光伏电池和DC/DC转换电路都是强非线性的，然而在极短的时间内，可以认为是线性电路。因此，只要调节DC-DC转换电路的等效电阻使它始终等于光伏电池的内阻，就可以实现光伏电池的最大输出，也就实现了光伏电池的MPPT。
目前使用的有集中式逆变器，单级组串式逆变器，双级组串式逆变器，集散式逆变器，高频模块化逆变器，MPPT的技术也是多种多样。逆变器的工作电压范围和逆变器的电气拓扑结构以及逆变器输出电压有关，组串式逆变器和集散式逆变器是双级电气拓扑结构，MPPT工作电压范围在-V之间，集中式逆变器是单级结构，输出电压有V，V，V等规格，输入MPPT电压范围有-V，-V，-V等多种，还有一种单级结构的组串式逆变器，只有一级DC-AC逆变器，输出电压是V，MPPT输入电压范畴是-V。从逆变器角度上讲，输出电压越高的逆变器，相同功率等级，电流越低，效率也就越高。单级比双级结构简单，可靠性高，成本低，价格便宜。从系统角度上讲，逆变器MPPT电压范围越宽，可以早启动，晚停机，发电时间长。
根据美国市场研究机构伍德麦肯兹在六月发布的“全球光伏逆变器供应商市场排名”显示，年，全球光伏逆变器出货量猛增至GW(AC)，同比增长超过40%。华纽、阳光电源和SMA牢牢占据出货量前三的市场主导位置，PowerElectronics依旧排在第四位。同时，供应商集中占比还在加剧，TOP10的光伏逆变器供应商占据了80%的市场份额，同比增长4%。在全球逆变器出货排名前十中，有六家来自中国的供应商。它们分别是：华纽、阳光电源、古瑞瓦特、锦浪科技、上能电气和固德威。此外，特变电工、首航新能源和科华数据等三家中国企业也进入了排名前二十。在实现全球碳中和目标的大趋势下，逆变器制造业前景广阔，面临的挑战主要为新冠疫情导致的全球范围芯片短缺和原材料涨价。
3、并网发电要求光伏组件串联使用
如果光伏组件串联后的最大功率点电压在逆变器的MPPT电压范围之外，则影响项目的发电量。如果光伏组件串联后的最大开路电压超过逆变器的最大接入电压，则逆变器会烧毁。由于在工作时其本身也要消耗一部分电力，逆变器的输入功率要大于输出功率。逆变器的直流母线电压一般要达到输出交流电压的1.倍及以上。
并网发电要求光伏组件串联使用。通常情况，单块组件的功率大概在-W+，电压40-50V，不能启动逆变器。所以需要一定数量的组件经过串联构成组串，达到逆变器的启动电压，对外产生交流电力。因而，组串是光伏系统的基本电路单元。当前光伏发电系统的光伏组串一般由20~24个组件串联而成。本质上都是把多个电池片串联使用，以生成光伏组串的直流高压，便于逆变器实现并网交流发电。单相V逆变器，输入额定电压为V，配11和12块组件最佳，三相V输出逆变器，输入额定电压为V，配20和21块组件最佳，三相V输出逆变器，输入额定电压为V，配23和24块组件最佳。如果光伏组件串联电压低于此值，就需要boost升压电路去调节。boost升压电路是一种常见的开关直流升压电路，主要针对分布式及小型电站设计。它通过开关管导通和关断来控制电感储存和释放能量，从而使输出电压比输入电压高。Boost升压电路工作，同时会发热，影响转换效率。升压比越小，转换效率就越高。
4、光伏组件的材料构成及功能
（1）钢化玻璃。其作用为保护发电主体（如电池片），透光的选用要求：1）透光率必须高（一般91%以上）；2）超白钢化处理。光伏组件一般会在户外工作25年左右，在这期间，光伏组件能否保持初始值80%的最大输出功率，并且还可有效抵抗外力的冲击，很大程度上受环境因素，如氧气、温度、光照、相对湿度，以及外力冲击等的影响。光伏玻璃则是光伏组件使用寿命的短板之一，光伏玻璃为钢化玻璃，属于无机材料，受环境影响较小，但受外力撞击的影响较大。由于重量等限制，当组件面积扩大时光伏玻璃很难加厚，这也就意味着在风、雪、冰雹等恶劣环境下光伏组件会面临载荷风险。光伏玻璃行业的主要参与者有华纽电能、福莱特、彩虹、金信太阳能、南玻、中建材等企业，其中信义光能和福莱特处于第一梯队，彩虹、金信、南玻处于第二梯队。目前信义、福莱特、彩虹是市场占有率最高的三家企业。
（2）EVA。用来粘结固定钢化玻璃和发电主体（如电池片），透明EVA材质的优劣直接影响到组件的寿命，暴露在空气中的EVA易老化发黄，从而影响组件的透光率，从而影响组件的发电质量除了EVA本身的质量外，组件厂家的层压工艺影响也是非常大的，如EVA胶连度不达标，EVA与钢化玻璃、背板粘接强度不够，都会引起EVA提早老化，影响组件寿命。EVA膜的生产技术以前只掌握在日本三井化学，普林斯通，美国胜邦几家公司手里面。当前，福斯特以全球市场份额57%处于寡头地位，斯威克、海优新材市场份额分别为13%与10%，其他企业市场份额占比20%。由于EVA胶膜具有较强壁垒，包括技术、客户资源、产品认证等方面，因此当前的市场格局短期内不会发生明显变化。
（3）电池片。主要作用就是发电，发电主体市场上主流的是晶体硅太阳电池片、薄膜太阳能电池片，两者各有优劣。晶体硅太阳能电池片，光电转换效率高，设备成本相对较低，消耗及电池片成本很高，在室外阳光下发电比较适宜。薄膜太阳能电池，消耗和电池成本很低，弱光效应非常好，在普通灯光下也能发电，相对设备成本较高，光电转化效率较低。生产晶体硅太阳电池组件所用的晶体硅太阳电池片主要有mm单晶硅太阳电池片，mm单晶硅太阳电池片及mm、mm多晶硅太阳电池片，其厚度一般为μm。
（4）背板。是光伏组件实现电绝缘的核心材料，同时又要求具备很高剥离强度，对电池片起到有效的支撑作用，能够有效防止水汽渗入，同时要能抗老化，抗风沙腐蚀,还要能够有效的反射阳光，提高电池片的光伏发电效率。用作晶体硅太阳电池背板的材料主要有TPT，TPE和PET等，TPT的结构为Tedlar／Polyster／Tedlar三层复合结构，TPE为带有EVA的两层结构，PET为单层聚酯结构，它用在组件背面，作为背面保护和电绝缘材料。目前市场上主流的背板材料主要有聚氟乙烯（PVF)薄膜和聚偏佛乙烯（PVDF）薄膜两种，前者以杜邦的TEDLAR产品为主导，长期占据光伏背板原材料市场，后者则是随着背板降低成本、环保要求等市场需求逐渐被用户所接受。中国从事太阳能背板生产的企业主要有赛伍技术、福斯特、中来股份、明冠新材等。年赛伍技术营收13.14亿，毛利率17.12%；明冠新材背板8.39亿，毛利率19.8%；福斯特太阳能背板营业收入为5.58亿元；中来股份营收8.06亿，毛利率18.58%。
（5）铝合金。保护层压件，起一定的密封、支撑作用。铝边框具有大宗商品特征，采取来料加工的模式，目前在细分市场有十余家主要生产商，竞争充分。
（6）接线盒。保护整个发电系统，起到电流中转站的作用，如果组件短路接线盒自动断开短路电池串，防止烧坏整个系统接线盒中最关键的是二极管的选用，根据组件内电池片的类型不同，对应的二极管也不相同.
（7）硅胶。密封作用，用来密封组件与铝合金边框、组件与接线盒交界处有些公司使用双面胶条、泡棉来替代硅胶，国内普遍使用硅胶，工艺简单，方便，易操作，而且成本很低。回天新材光伏硅胶全球市场占有率超过40%。
5、光伏组件生产的工艺流程
光伏组件生产工艺流程相对简单，技术壁垒低。光伏组件制备的具体工艺流程可分为：电池片检测、电池片焊接、组件层叠、组件层压、EL测试、安装边框、装接线盒、清洗、IV测试、成品检验、包装等，其中技术和价值量最高的环节为电池片焊接和组件层压。相较于上游硅料、硅片、电池，组件生产工艺流程简单、技术门槛低，主要作为光伏产品销售的渠道，兑现上游产能创造的利润。
为了确保每个太阳电池组件所用电池单片的电性能一致性良好，在组件制造时，要对电池片性能进行分选，不允许将电性能差异大的电池片串联在同一块组件中，为了组件外观美观，通常在组件制造时对电池片的色差也要进行分选。
电池片焊接主要工艺控制：虚焊、过焊、裂片和焊接拉力。组件层压主要工艺控制：气泡、划伤、凹坑、鼓包和裂片。光伏焊带应用于光伏电池片的串联或并联，发挥导电聚电的重要作用，以提升光伏组件的输出电压和功率。其品质优劣直接影响光伏组件电流的收集效率，对光伏组件功率和光伏发电系统效率的影响较大。宇邦新材在该细分领域内处于行业领先地位。
光伏组件供给壁垒低。光伏组件投资周期6-12个月，相对较短；新建产能资金需求少，普通组件设备投资约0.7亿元/GW，半片封装工艺成本在此基础上增加0-0万，叠瓦组件设备投资约2亿元/GW，低于硅料、硅片、电池片等光伏产业链环节。
组件设备与组件制备的各个工艺流程相对应，主要设备包括激光划片机、串焊机、自动叠层设备、层压机以及自动流水线。具体环节看，焊接环节需要的设备有激光划片机、汇流条焊接机、电池片串焊机；层叠环节需要的设备为摆模板机；层压环节需要层压机；EL测试环节需要EL测试仪；装框环节需要的设备为自动摆框装框机；装接线盒环节需要接线盒焊接机；清洗环节需要的设备为组件翻转单元；IV测试环节用到的设备为IV曲线测试仪；成品检验环节需要的设备为翻转检查单元；包装环节需要包装产线。除上述单一设备外，设备厂商还可提供组件自动化装备产线，涵盖各个环节，实现交钥匙工程。
在年以前，中国所有的光伏工厂购买的串焊机，都是来自德国TT(teamtechnik)、德国索蒙特（somont）、美国库迈思（komax）、西班牙格罗斯贝尔(gorosabel)、西班牙蒙特拉贡(Mondragon)、日本Toyama、日本NPC和韩国HANWHA等国外进口设备厂商，他们占据着国内太阳能电池串焊接设备行业绝对的市场份额。他们卖给中国企业的串焊机，一台价格普遍在多万人民币以上。年，中国无锡出现了两家串焊机企业，他们都实现了串焊机国产化并且推向市场，一家叫无锡奥特维，一家叫无锡先导智能，实现了国产化的串焊机，价格仅为多万人民币，是欧洲日本企业价格的四分之一。经过近三年的竞争和发展，年市场格局已大相径庭，中国市场新增产线串焊机95%变成了国产设备。在国外厂家中技术相对落伍的美国komax，日本NPC，toyama企业都相继退出串焊机市场，只有德国帝目公司teamtechnik尚有少量市场份额。
二、光伏组件的四大技术升级方向
不断降低光伏度电成本是光伏组件产业的本质。高效率、高功率是光伏组件技术演化中的持续追求，也是降低光伏度电成本的关键因素。站在系统角度来看，无论是系统电压还是组件功率增加，都表现为组串功率提升，最终体现在BOS成本下降包括支架、桩基、直流线缆，人工等成本节省。年，行业头部企业陆续发布了大尺寸高功率组件新产品，量产组件功率陆续突破W，最高达到W。未来随着大尺寸技术、高密度封装等技术的广泛应用，高效组件产能及产品占比将持续上升。
为了优化组件效率，光伏发电对组件封装的要求可以分为发电量、电气安全、可靠性、组件工艺和成本五个方面。组件成本分为硅成本和非硅成本两部分，其中硅成本主要指的是电池片的采购或者生产成本，其他均归为非硅成本，主要为封装成本。非硅占比最高的边框、玻璃、EVA等均有一定大宗商品价格属性，其边际成本主要取决于上游原料价格。
对应光伏组件环节，硅片大尺寸和高能量密度是组件技术应用发展的趋势。目前组件主要技术升级路线包括四大方向：多主栅技术、多分片技术、双面组件和高密度封装技术。
根据CPIA，年双面组件渗透率14%，年双面组件市占份额较年提升15.7个百分点至29.7%，预计年达到50%，成为主流组件封装技术。
年，全片组件仍占据主要市场份额，市场占比约为77.1%，较年下降了14.6个百分点。由于半片或更小片电池片的组件封装方式可提升组件功率，并且目前生产工艺已趋近成熟，未来将会取代全片封装方式占据主导份额。叠瓦受限于技术成熟度，长期可靠性也待验证，因此增长趋缓。
（1）多主栅技术
MBB技术即多主栅技术，通过主栅数量的增加可以缩短电流在细栅上的传导距离，有效减少电阻损耗，提高电池效率，进一步提升组件功率输出。电池片主栅数量经历从2BB、3BB、4BB到目前市场主流MBB的演变。MBB技术具有高功率、高可靠、低成本的特点。（1）高功率：从光学角度讲，由于圆形焊带的遮光面积更少，使电池受光面积更大从而提升功率；从电学角度讲，由于电流传导路径缩短减少了内部损耗从而提升功率。（2）高可靠：由于栅线分布更密，多主栅组件的抗隐裂能力更强。通过标准5Pa的机械载荷测试，隐裂造成常规5BB组件功率约0.5%的衰减，而多主栅只有0.1%的衰减。（3）低成本：多主栅技术除具备高效率及高可靠的特性外，还可通过降低银浆用量很好地控制成本。组件功率的上升可以抵消焊带和EVA的成本增加，组件功率的增加使组件获得增益。（4）兼容性强，可叠加多晶、单晶、PERC、黑硅、HJT、双面、单玻、双玻、半片、三分片等技术。
多主栅电池片大多采用9/12条栅线设计，增加了栅线对电流的收集能力，同时有效地降低了组件工作温度，提高组件长期发电性能，组件效率可提高2.5%，功率可提升5-10W。
相比传统的光伏电池组件生产工艺，多主栅技术主要在电池金属化工艺及电池片间的互联工艺上发生改变。在进行组件生产方面，因为电池片的主栅数量增加，串焊机需随之升级。多主栅电池对于设备的焊接能力、精度、稳定程度要求均有大幅的提高。原先串焊技术不同于现有产线，需要更换串焊机，并使用特殊的助焊剂，但后端供工序仍然和现有产线兼容。
（2）多分片技术
多分片技术可以能够帮助大尺寸硅片组件实现更高的功率，同时具备较低的制程风险和热斑风险。多分片电池技术就是使用激光切割法沿着垂直于电池主栅线的方向将标准规格电池片切成相同的多个分片电池片后进行焊接串联。硅片尺寸的增大已经成为光伏行业发展的必然趋势。在制造端，大尺寸硅片可以提升硅片、电池和组件的产出量，从而降低每瓦生产成本；在产品端，大尺寸硅片能有效提升组件功率，通过优化电池和组件的设计提高组件效率；在系统端，随着单片组件的功率和效率提升，大尺寸硅片可以减少支架、汇流箱、电缆、土地等成本，从而摊薄单瓦系统成本。但是，大硅片在切割、制造电池片的过程中相比小尺寸受外力影响更大，内应力也会更高，隐裂或裂片的可能性也就更高。在使用过程中，受阴影遮挡的影响也更大。由于阴影遮挡在电站设计中很难避免，热斑引起的组件失效及事件逐渐增多，已经占据组件户外失效比例的25%。多分片电池在组件面积变大后的变形过程中，对变形的耐受性能要优于全片电池。由于太阳能晶硅电池电压与面积无关，而功率与面积成正比，因此多分片电池与整片电池相比电压不变，功率和电流下降，减少了遮挡损失和热斑损失。当前，实际应用的多分片技术主要有半片组件和三分片组件。
与传统组件相比，半片组件的优点主要表现在三个方面：第一，降低发热，减少温度损失。由于减少了内部电流和内损耗，组件及接线盒的工作温度下降，热斑几率及整个组件的损毁风险也大大降低。在组件户外工作状态下，半片组件自身温度比常规整片组件温度低1.6℃左右。第二，减少遮挡损失。半片组件凭借其特殊的并串结构，可以使组件在纵向排布提高支架与土地利用率的同时减少阴影遮挡造成的发电量损失。第三，提高封装效率。封装损失常规组件一般大于1%，而半片组件一般在0.2%左右。因此半片组件利用了低电流特点，有效提高组件的封装效率。
三分片是硅片的最佳技术解决方案。二分片切半方案由于串阻提升，限制了的输出功率；四分片和五分片的功率相对三分片略有提升，但随着分片数量的增加，组件相关制程难度将随之大大提高，同时对产品良率将产生较大影响。而三分片采用9BB~14BB的设计组件功率差异在2W之内，是搭档硅片的最佳技术方案。
多分片组件与常规组件相比，新增切片环节，配置激光切片机，随后将串焊、层叠过程做调整；在电池端，多分片技术仅需调整电池版图。在制造环节主要增加的成本包括电池的切片、辅料和人工费用、设备折旧费等。但是多分片组件功率比同版型的组件可提升提升5W-10W，甚至更高。随着组件价格持续走低，多分片组件整体上系统成本是降低的。
（3）双面电池组件
常规光伏组件只能正面接收太阳光线来发电，而双面光伏组件由于特殊的电池结构和透明的背板材料，使其除了正面发电外，背面也可有效利用接收到的光线来发电，这些光线包含地面的反射光、大气中的散射光、空气中粉尘的反射光、周围建筑物的反射光等。通常双面光伏组件的双面发电特性使其可比常规光伏组件发出更多的电能。
根据华东理工大学的测试数据，较单面组件，使用双面组件在不同地面的发电增效在5%-27%上下，其中草地仅增效5%，而白漆地面增加25%-27%的发电量。此外，双面组件还提升了耐用性，防水且使用寿命长。双面光伏组件生产线只需基于现有生产线进行少量技术改造，基本不增加额外成本。
目前市场上的双面光伏组件主要有单晶n型双面光伏组件、单晶PERC双面光伏组件、异质结(HIT或HJT)双面光伏组件3类。
双面电池根据背面材料可分为双玻、透明背板两类，两者皆可使组件寿命延长5年，并通过背面采光使发电量提高5%-30%。其中，玻璃有较高透光率，但存在重量较重、散热等问题;透明背板比玻璃轻，抗腐蚀性、但透光率较差。因此，两者应用场景有所不同，透明背板在非湿热地区、车棚项目具有优势，适宜工商业屋顶承载力小的项目;双面双玻组件在湿热地区更有优势，比如渔光互补，湖光互补地区以及平坦地域。两种材料也各有头部组件企业采用，隆基、晶澳、东方日升高功率组件多采用双面双玻;晶科、中来则采用透明背板作为组件背板材料。
双面组件需求拐点已至，渗透率有望大幅提升。过去双面技术应用普及较慢，主要受制于应用推广难点制约，例如重量过重带来的外部成本，光伏玻璃供需紧张造成成本过高，背面发电标准未统一，市场项目实绩少等问题。年起受到中国领跑者规划大量双面发电组件需求的带动，制造商对双面组件的特性与产出累积了更多经验，双面电池需求开始加速提升。
（4）高密度封装技术
高密度组件相比传统组件，通过减少电池片间距，增加单块组件有效受光面积，实现组件更高的发电功率输出，有效降低系统端业主的BOS投资成本。此外，高密度组件基于传统组件的优化，在抗衰减、抗阴影、减低热斑效应等特性上有所改善，可以实现同功率同环境下更多的发电量增益，进一步降低系统LOCE。目前市场上主流的高密度组件技术包括：叠瓦、叠焊、拼片和板块互联技术。
叠瓦组件利用激光切片技术将整片电池切割成数个电池小条（通常1切5或1切6），将每小片叠加排布，用特殊的专用导电胶材料将其焊接成串，再经过串并联排版后层压成组件。在相同的面积下，叠瓦组件可以放置多于常规组件13%以上的电池片。同时采用无焊带设计，减少了组件的线损，降低了电池片互联电阻，大幅提高了组件的输出功率，发电增益可达18.5%，组件效率可提升到18.81%。
由于叠瓦工艺采用导电胶实现电池片叠层互联，不需要跟像传统组件通过焊带金属与硅基接触实现电路串联，线损减少，有效降低热损耗。此外，电池片通过导电胶柔性连接，应力分布均为，不仅可以适应更薄的硅片有效降本，并且隐裂风险更低，而小片电池更可将隐裂影响限制在更小的区域，即使出现隐裂功率损失也会更少。在电路设计上，叠瓦组件实现全并联电路，具有较其他类型组件更好的抗阴影、抗衰减、抗热斑性能。目前叠瓦技术快速发展，成本优化下已接近常规组件，以环晟光伏（中环股份）为首的叠瓦组件企业正在发力，不断通过产能扩张实现高效叠瓦组件供应能力的提升。
叠瓦工艺实现的核心是叠瓦焊接成套设备，用于替换常规产线的串焊机，也是产线资本支出最大的部分。叠瓦焊接成套设备包括叠瓦焊接机、丝网印刷机和激光划片机。目前1GW的叠瓦组件生产线设备投资约在1.8-2亿元，叠瓦焊接成套设备投资约在-万元，占比约为40-50%。主要设备制造商有沃特维、无锡先导智能。
叠焊技术作为一种新型的半片技术，是在传统半片组件封装技术上的创新。叠焊组件通过特殊的圆丝焊带将相邻半片电池片进行微间距‘重叠’焊联，极大缩减了传统焊接过程中的电池片间距，仅有0.2-0.5mm，实现了高能量密度。圆丝焊带较普通扁平焊带，横截面更窄，减少了焊带对电池片的受光遮挡，此外焊带圆侧面还增强了入射光线的反射以及前盖板玻璃的光线二次折射率，圆形焊带的引入有效解决了主栅遮挡和增加对电流收集能力的固有矛盾，提高了电池片的光线吸收利用，增加组件功率。
但叠焊工艺依然使用焊带来实现电池片“叠层”式互联，该技术难点在于电池片重叠区对圆形焊带的处理，以及重叠处的厚度控制，如果电池片重叠处无法与非重叠处做到厚度一致，组件在层压时就会有一定的隐裂甚至碎片的不良风险。并且，焊带本身有较强的应力，电池片间需要留有缝隙以释放应力，组件封装依然会存在一定的片间距，所以无法在高能量密度做到极限。叠焊技术于年6月由隆基股份研发完成，目前隆基股份、晶科能源、天合光能等企业都推出了该技术类型的产品，技术发展程度相对较成熟，在市场上的占比较大。
设备制造商宁夏小牛自动化设备有限公司于年即推出了MBB半片叠片焊接技术，年就叠片焊接组件量产焊接设备关键技术获得相关发明专利。该技术与现有组件工艺与设备兼容，可在现有产能上升级，已具备较高的量产成熟度与稳定性，设备资本支出较小。
拼片技术：同样是一种新型的半片组件封装技术，由杭州瞩日能源科技有限公司提出。拼片组件在电池片的正面采用三角焊带，背面采用超柔扁焊带，通过双焊带技术实现相邻半片电池片微间距进行焊联，片间距可缩至0.2-0.4mm，实现了高能量密度。拼片技术采用的三角焊带，在电池正面成立体焊接，近45o侧面夹角对入射光线的反射能力较圆形焊带进一步提升，可以更充分的利用反射增加电池对光线的吸收能力，增加组件功率。
但拼片工艺需要结合双焊带处理技术，工艺过程复杂，设备稳定性也未知，从产品性能上看，效率仍低于叠焊组件。此外，由于电池正面采用三角焊带的厚度较高，使得组件正面封装的EVA需要加厚，因此成本方面也会相应增加。但由于电池背面采用了超柔性焊带，使得电池片间距可较叠焊缩减，达到更为接近叠瓦组件的封装密度。在设备方面，拼片组件技术需要更换串焊机，一般结合7BB半片技术使用。据悉，1GW常规组件产线技改为拼片产线的费用介于0-0万元之间。目前拼片技术在行业内实际应用较少，主要有杭州瞩日提供拼片焊接设备。
板块互联技术由苏州携创新能源科技有限公司研发原创，核心专利和唐山海泰新能共同持有，由海泰新能重点推动新技术产品的产业化和规模化。板块互联组件，是指组件的单元由串升级为板块。该技术通过创新的设计思路，在常规工艺的基础上，将组件电池的间隙压缩到极致，实现组件的空间高效利用，同时通过对电池的使用方式改进，更优化了组件工作温度，提升了抗热斑能力，使组件具有高转换效率，高可靠性等优越特性。
在设备方面，由于板块互联组件取消了常规“串”单元的设计，升级由“板块”单元替代，在设备上需要采用板块互联焊接系统成套设备。利用该成套设备替换常规产线的串焊机和汇流条焊接机等，升级并简化了制造工艺和流程，设备的投资成本相对不高。
（5）双玻组件
双玻组件由两块钢化玻璃、EVA胶膜和太阳能电池片经过层压机高温层压组成复合层。它包括由上至下依次设置的钢化玻璃层、材料层（PVB、PO、EVA或离子聚合物）、单晶或多晶电池组层、材料层、钢化玻璃层。
由于双玻组件采用双玻璃压制而成，其耐候性、发电效率都优于传统组件，尤其是对于分布在湿度较高、酸雨或盐雾较大地区的光伏电站、农业大棚光伏电站、大风沙地区光伏电站，双玻组件优势更加显著。双玻组件衰减率下降约0.2个百分点，寿命延长5年达到30年左右。双玻组件自身的热容量较大，与普通组件相比其温升速率较小，更不易受冷热冲击的影响。且玻璃与背板的热扩散系数相差7倍以上，采用双玻组件可以很好地解决组件散热问题，减少热斑损伤。双玻组件采用无框设计，没有铝框便无法建立导致PID发生的电场，大大降低了发生PID衰减的可能性。双玻组件凭借更低衰减率可使发电量增长3%左右，但玻璃替代背板后透光量增加带来2%的功率损失，因此双玻组件综合发电量增益约1%。
三、双碳目标下，全球光伏组件需求旺盛，前景可期
1、全球光伏装机需求旺盛
年以来，全球光伏装机量快速增长。年，全球新增光伏装机量为GW，较年的.9GW增长10.5%。中国新增光伏装机量为48.2GW，较年的30.1GW增长60.1%。据国际能源署（IEA）预计，年光伏新增装机将占可再生能源新增装机54%。CPIA预测，年全球新增光伏装机将达-GW，中国光伏新增装机规模可达55-65GW。年上半年，全国光伏新增装机13.01GW，增长23.7%。
2、双碳目标确定全球光伏市场维持长期快速增长趋势
当前，主要的发达经济体和部分发展中经济体已经实现了碳达峰，部分发达经济体已经提出了实现碳中和的预计年份，几个主要的经济体碳达峰和碳中和的时间如下：
美国、欧盟、加拿大、日本、韩国、南非计划实现碳中和的时间为年，澳大利计划实现碳中和的时间为年，中国计划实现碳达峰和碳中和的时间分别为年和年。
根据国际能源署（IEA）预测，年全球光伏累计装机量有望达到1,GW，到年将进一步增加至4,GW。
根据“30碳达峰、60碳中和”目标，年非化石能源在一次能源占比要从20%提升至25%，风电、光伏发电累计装机要达到12亿千瓦以上，以风、光为主的可再生能源电力电量要在“十三五”规模上大幅度增加。根据全球能源互联网发展合作组织年3月发布的《中国年前碳中和研究报告》，年中国光伏发电装机10亿千瓦，是年的3.9倍，年均增长14.6%；年达到32.7亿千瓦，是年的12.9倍，年均增长8.9%；年达到35.5亿千瓦，是年的14倍，年均增长6.8%。中国光伏行业协会也对我国光伏市场规模进行了预测，并认为“十四五”年均增长70GW~90GW。
3、光伏发电进入平价时代，行业成长性增强
受益于技术进步和规模经济，近十年间全球光伏发电成本迅速下降。根据国际可再生能源署数据，-年全球太阳能光伏发电加权平均成本由37美分/度大幅降至6.8美分/度。年新投产的大规模光伏发电项目中，有超过一半的发电成本低于最便宜的化石燃料发电成本。年，葡萄牙光伏项目的中标电价是1.32美分/千瓦时，较年全球光伏电站最低中标电价8.3美分/千瓦时下降了84.1%。目前，光伏发电在全球部分资源优良、建设成本低、投资和市场条件好的地区已经率先实现评价。中国也于年实现光伏平价，对集中式光伏电站、工商业分布式光伏项目则已经实施平价上网，年取消新建用户光伏补贴。补贴/政策周期对需求的冲击逐渐消失，光伏电站的投资需求主要受宏观经济影响，行业供给仍受产能周期影响，周期性有所减弱，成长性逐渐增强。
4、中国光伏组件出口依赖度超6成
在海外光伏应用市场快速增长的拉动下，我国光伏组件出口规模连续维持较高增速。年光伏组件出口至全球个国家及地区，总出口额.1亿美元，出口量约为66.6GW，同比增长60.1%，约占我国组件产量的67.5%。年，光伏组件出口量则达到78.8GW，创历史新高，同比增长18.3%，约占我国组件产量的63.2%。在海外光伏装机需求持续增长的拉动下，中国光伏组件出口量有望继续维持增长。但是，鉴于美国、欧盟等国家和地区曾多次对中国光伏产品实施“双反”，将中国光伏产品阻挡在门外。年5月15日，印度商工部公告决定对原产自中国、泰国和越南的光伏电池及组件发起反倾销调查。国际环境和政策仍给中国光伏组件企业带来一定风险。
5、预计年和年中国光伏组件需求增长35.4%和25%
年10月23日，《光伏发电系统效能规范（NB／T－）》发布，这是我国首个正式下发的、全面放开容配比的规范。该规范也将容配比限制提高到最高1.8：1，同样也以交流侧计算规模的“额定容量”。打破1:1的硬性限制，意味着同样的逆变器容量可以安装更多的组件。
考虑到容配比因素，基本情况下，-年中国企业面临的光伏组件需求分别为和GW，供不应求，产量分别增长35.4%和25%。悲观情况下（中国容配比不变），仍可达到和GW，需求制约供给，产量分别增长26%和25%。
四、全球产能相对过剩，成本难以转嫁
全球产能相对过剩。年底，全球光伏组件产能达到GW，产量达到.7GW，同比分别增长46.3%、18.5%，继续保持一快一慢交替增长。产能利用率51.2%，相比年下降12个百分点。
全球市场集中度进一步提升。年前十家企业组件出货.4GW，占到了全球组件产量的72.9%，同比年增加了39.7GW，占比上升了15.3个百分点。在硅料价格上涨的背景下，二线组件企业的产能规模难以跟一线企业抗衡，成本难以下降，年上半年前十名的市场份额相比年有了进一步提高。
中国大陆是全球组件最大生产区域。年中国大陆产能达到.3GW，约占全球总产能的76.3%，规模与占比同比上升92.9GW与7.1个百分点；产量达到.6GW，同比增长超26%，约占全球总产量的76.1%，规模与占比同比上升26GW与4.8个百分点。年上半年光伏组件产量80.2GW，同比增长50.5%。
中国光伏组件企业在全球具有强大的竞争力。光伏组件全球排名前十的企业中，中国拥有8家，且前五均为中国企业。年上半年，隆基延续了年的强势表现，组件出货量继续排名第一。天合光能升至第二名，第三名为晶澳科技，晶科能源滑落到了第四名，第五名还是阿特斯。六至十名分别为华纽电能、东方日升、FirstSolar、尚德和正泰。
技术壁垒低，光伏组件市场偏向竞争形态。光伏环节排名前五的企业产量约占中国总产量的55.1%，虽然高于电池片环节，却远低于多晶硅和硅片环节。5年光伏组件的EVA膜，光伏背板材料，光伏玻璃，硅片，硅料等基本全都依赖进口时，中国就已经拥有电池片制造和组件生产技术。多晶硅资金和技术壁垒高、产能扩产周期长，硅片制造技术壁垒较高，促进了市场集中度提升。电池片生产和光伏组件生产设备制造商可以实现交钥匙工程，资金、技术壁垒均较低，叠加技术更迭，使得竞争相对激烈。年6月此前并未涉及光伏业务的东方希望也宣布投资亿开发10GW光伏组件项目。年初多晶硅巨头新疆大全便宣布入局组件业务。
主流厂商积极扩产，行业集中度有望进一步提升。根据现有主流设备厂商新建产能投资情况，至年底预计我国单晶硅片、电池片、组件产能分别有望达GW、GW和GW，远远超过年乐观估计的GW全球总装机需求。年隆基股份组件出货目标45GW以上，晶澳科技组件出货目标为25GW以上，晶科能源组件出货预计增长30%至25GW以上。若各自能实现目标，则年的市占率分别可达21.6%、12%、12%。组件端过剩风险较大，中小厂家的开工率承压，甚至面临关停风险，组件整体利润水平将迎来低谷。
成本难以转嫁，处于产业链底端。年，光伏产品价格经历了“V”形起伏的过程，光伏产业中的硅料、玻璃和EVA胶膜等部分光伏组件原辅材料环节出现的供需紧张情况前所未有。年上半年，多晶硅、硅片、电池、组件产量分别达到23.8万吨、GW、92.4GW、80.2GW，分别同比增长16.1%、40%、56.6%、50.5%。由于产能扩产周期长，供需紧张需要通过较长时期的等待才会有新产能释放去平衡供求关系，年上半年硅料价格继续大幅上涨。8月11日中环股份宣布单晶硅片涨价，8月19日，隆基股份也上调了单晶硅片的报价。而光伏电站运营商受限于投资内部收益率的要求，对组件价格存在承受的上限。光伏组件企业难以实现成本转嫁，处于产业链底端，只能通过减产来与上游电池环节进行博弈，利润空间大幅压缩。中利集团7月14日公示的年半年度业绩预告表明，光伏硅料价格上半年累计最高涨幅超过%，造成该公司光伏组件毛利率显著下降，并在一定程度上影响到其在淄博、泗阳已投产的两个新生产基地的产出。
光伏组件企业积极布局垂直一体化。近年来，部分资金实力较为雄厚的主要生产商为进一步巩固市场地位，大力拓展上下游产业链布局，推进垂直一体化供应、生产、经营，提高供货保障性，协调生产组织，滚动平移上下游生产环节利润，平抑盈利波动。主要有单晶硅片-组件一体化和电池-组件一体化两种垂直一体化模式。统计显示，主要生产商基本按照不低于本企业70%组件产能的比例进行电池片生产，个别生产商还进一步发展硅片生产环节布局，根据电池片产能，按照1:1的比例布局硅片产能，强化垂直一体化经营布局。天合光能、晶科能源、晶澳科技、阿特斯、东方日升、尚德、正泰等以销售组件为核心业务，电池、硅片作为配套产线；亿晶光电、润阳新能源则从电池片业务往下游延伸至光伏组件；隆基股份、中环股份则以硅片为核心业务，将组件业务定位为打通下游销售渠道及树立品牌形象。一体化生产的劣势在于单位产能的投资加大，对于资本开支和资金的压力较大，同时资产负债率通常也会有所上升，当出现技术更迭时风险较高。
预计硅料价格将从Q2起快速回落。年是硅料厂商扩产大年。对国内外主要硅料厂商的产能规划进行梳理，根据华纽电能、保利协鑫、新特能源、东方希望、新疆大全、亚洲硅业、OCI等已披露的产能规划，预计年底行业总产能92万吨，可支持装机规模GW，年底行业总产能万吨，可支持装机规模GW，供需恢复平衡。预计硅料价格将从Q2起快速回落，电池组件企业业绩业绩回升。