如果您对文章有更深入的见解与想法，可以联系本文作者：南京市创新投资集团投资二部 童君 tongj@njicg.com
一、2024年光伏行业总体发展情况
1、周期性增速放缓 行业长期增长趋势不变
国际市场，根据Trend Force集邦咨询数据，2024年全球光伏新增装机量的中性预期为474GW，同比增长16%，与2023年59%的增速相比，增幅明显大幅放缓。
国内市场，根据国家能源局数据，2024年上半年，光伏新增装机102.48GW，同比增长30.7%，较2023全年增幅显著收窄；InfoLink Consulting预计，2024年中国光伏需求约在240-260GW之间，虽成长幅度远不如去年，但仍可维持4-13%的增长。
2、产品单价大幅下跌 促使过剩产能加速出清
随着2023年的扩产计划大规模落地后，叠加全球需求端增长放缓，阶段性的产能过剩导致光伏全产业链产品单价大幅下行。上游N型硅料价格从2023年高点的约20万元/吨跌破4万元/吨；中游TOPCon电池片从约0.8元/W跌至约0.28元/W；下游N型组件价格从近2元/W跌至约0.7元/W。
3、政策层面出口退税率下调引导行业健康发展
2024年11月15日，财政部、国家税务总局公告将部分光伏产品出口退税率由13%下调至9%，自2024年12月1日开始实施。这一政策调整涉及硅片、电池、组件等光伏产品，预计将推高出口电池和组件的成本，短期将直接减少光伏企业利润，但亦有望加速行业内的优胜劣汰，促进光伏供给改善。
4、技术创新打造新质生产力
光伏行业从初始发展至今从未停止技术创新、迭代，这也是光伏行业即便经历了多轮大周期起伏，依然能保持强大活力的内在原因。2024年，头部企业持续从原材料、电池片、制造工艺、组件设计等各维度提升电池转换效率，打造新质生产力。经欧洲太阳能测试机构(ESTI)认证，隆基绿能研制的晶硅-钙钛矿叠层太阳电池光电转换效率高达34.6%；经国际权威第三方测试机构认证，隆基自主研发的TBC电池光电转换效率达到了27.00%；经德国哈梅林太阳能研究所（ISFH）认证，隆基自主研发的HBC电池光电转换效率达到 27.30%；经国家光伏产业计量测试中心认证，晶科能源TOPCon认证转换效率最高达到26.89%。
综上所述，尽管2024年光伏行业整体处于周期性下行期，面临阶段性产能过剩和价格大幅下跌的挑战，但长期来看，追求清洁能源、驱动光伏行业增长的逻辑并未改变，业界坚持技术创新、锐意进取的初心并未改变。相信随着产能出清和供需结构的改善，光伏行业将迎来新的拐点。
二、光伏技术创新分析
降本增效是光伏行业发展的长期主题，技术创新大致可分为两类：
（1）电池片技术创新。从多晶硅电池片发展至单晶硅，单晶硅电池片由于其晶体结构的完整性和纯度较高，电子和空穴的复合率较低，因此光电转换效率更高；从P型电池片发展至N型，N型电池片的少数载流子寿命显著高于P型电池，能够极大提升电池的开路电压和短路电流，带来更高电池转化效率；从正面栅线电池片发展至全背电极接触（BC），由于BC电池片的金属电极都设置在背面，前表面没有任何栅线遮挡，拥有100%的受光面积，最大化利用照射到其表面的太阳光。
（2）组件技术创新。双面双玻组件替代普通组件增加了背面发电；POE胶膜封装替代EVA，由于POE胶膜的水汽透过率远低于EVA胶膜，大幅提升了光伏组件的耐候性；透明背板替代玻璃背板，大幅减轻组件重量，降低运输和安装过程中的成本。
随着N型TOPCon电池片替代P型PERC电池片，完成了一轮主线技术的迭代，叠加本轮光伏全产业链产品价格大幅下滑，当下光伏降本增效进入了精细化阶段，转化效率的提升进入了每年0.1%量级、成本竞争亦进入了几厘钱每瓦的阶段。
三、间隙导光膜材料行业分析
硅基光伏组件是由电池片铺放在玻璃背板上，再进行串并联。因此，电池片的片间和串间存在1-4mm的间隙空间，这些间隙占光伏组件3-10%的面积，照射到这些间隙的阳光直接穿透组件，造成了光能的浪费。为了提高光能利用率，业界开始采用镀釉网格玻璃方案或者间隙导光胶膜方案，将间隙处的阳光重新反射至电池片表面，进行吸收、发电，精细化的提升组件功率。
1、间隙导光膜技术原理
间隙导光膜的基本工作原理如图1左侧所示。将间隙导光膜贴在背板玻璃上，位于电池片间或串间，电池片间隙部分的太阳光照射在间隙膜的微棱镜结构上，被定向反射至正面玻璃，再利用玻璃和空气界面的全反射原理，将光线反射回电池片表面被吸收发电，使得光线得到二次利用。图2展示了用激光照射在间隙导光膜处，光线被反射至电池片表面的情形。
间隙导光膜的基本结构如图1右侧所示。间隙膜以PET为基膜，在一侧涂覆热熔胶，以便使用时黏贴于背板玻璃；在另一侧涂覆树脂，并通过模具压印的方式加工形成特殊的微棱镜结构，为了取得更好的导光效果，通常会在微棱镜表面蒸镀金属层，以加强反光效率。最后，为了降低贴膜后金属镀层造成电池片短路的潜在风险，可以在金属镀层表面涂覆透明绝缘层，起到保护作用。图3展示了间隙导光膜成卷后的产品形态。
图1：间隙导光膜原理及结构示意图
图2：间隙导光膜应用实物图
图3：间隙导光膜实物图
2、间隙导光膜技术壁垒
从技术上看，间隙导光膜的壁垒分为以下几个方面：
2.1光学结构设计
间隙导光膜的微结构需要精确控制以最大化光的反射和折射，从而提高光能的利用率。这涉及到复杂的光学模拟和设计，以确保光线在组件内部的传播和吸收达到最佳效果。具体来说，关键是微棱镜的尺寸、形状、角度等，都需要经过大量的光学模拟、实验测试等。在这方面的技术探索和产业化实践，美国3M公司处于全球领先的水平。
2.2材料的选择与改性
间隙导光膜的性能很大程度上也取决于其材料的选择和改性。（1）背面胶黏层，除了选择较好的主体树脂外，还需要经过耐高温接枝改性、添加交联剂、光稳定剂、交联助剂和偶联剂等助剂，使其不但具备良好的胶黏强度，并且在层压过程不积聚气泡、不产生滑移，以及在组件老化过程中保持良好的透明性和耐温耐湿性能，热斑不脱层、UV不黄变。（2）树脂棱镜，作为导光膜的主要功能层，为了实现良好的可加工性、出色的耐温性能和耐老化性能，需要尝试不同的配方，引入多官能基团，并且合理控制涂层树脂的交联度。
2.3精密加工工艺
间隙导光膜从基膜到成品需经过多道工艺步骤，且需大量的专用设备。各膜层厚度都在几微米到几十微米，涂布精度要求高、尺寸大，累计误差要求高，涂布质量难控制。其中，5-10微米级别的斜纹微棱镜工艺难度最高。此外，金属镀膜工艺需多道材料和设备配合，高密度高耐候保证。窄带分切工艺也是行业独有的精密分条工艺，在保证质量和加工精度的同时需兼顾成本。
3、间隙导光膜方案经济性分析
实际上，组件的片间串间光能利用问题早就被业界关注和尝试解决了，在近些年已发展出镀釉网格玻璃方案、金属间隙导光膜方案、非金属间隙导光膜方案等。
（1）间隙导光膜方案VS.普通玻璃方案
以590W功率的72片电池片组件为例，组件尺寸约为2.58平方米，按片间距、串间距都为1.5mm匡算，则间隙面积约为0.05平方米，占比约2%。根据理论模拟及实验数据，使用金属间隙导光膜方案对比普通玻璃方案，可以使组件功率提升1.5%左右，即约9W的功率提升。按组件0.8元/W的价格计算，则相当于每块组件增加了7.2元的销售收入。
由于间隙膜的分切精度限制，过窄的间隙膜加工难度大幅提升，经济性不佳，因此若按4-5mm宽度匡算，则每块组件需采用间隙膜面积约为0.15-0.2平方米。按金属间隙导光膜20元/平方米的价格计算，则相当于每块组件增加了3-4元的成本。（注：以上数据均为公开信息或专家访谈获取的匡算数值）。
（2）间隙导光膜方案VS. 镀釉网格玻璃方案
在背板玻璃上涂覆网格状的陶瓷釉，从而在电池片的片间、串间形成网格状导光区，亦是一种提升间隙处光能利用率的方案，而且先于间隙膜导光膜方案取得了规模性的推广使用。由于技术成熟度较高，叠加本轮光伏产业链产品全线大幅降价，目前采用镀釉网格玻璃方案对每块组件成本增加约为3元，略低于间隙导光膜。
然而，光线照射在陶瓷釉面上形成的是漫反射，反射效率要低于间隙导光膜方案形成的定向反射。因此间隙导光膜比起镀釉网格玻璃，对每块组件可以多提升约3W的功率，即增加2.4元的销售收入。
并且，镀釉网格玻璃由于涂覆釉料后钢化加工过程中产生的应力，使其在耐冲击性能方面表现要弱于间隙导光膜方案。尤其在光伏玻璃薄化的趋势下，使用间隙导光膜方案的组件，在运输、安装以及实际运用过程中，爆板率降低、可靠性提升。
（3）金属间隙导光膜方案VS.非金属间隙导光膜方案
若采用间隙导光膜方案，目前有镀铝的金属导光膜和无金属镀层的导光膜两类产品。根据公开信息，由于金属层具备更高的导光效率，金属间隙导光膜方案对每块组件的功率提升要比非金属方案高出3W以上，相当于增加2.4元以上的销售收入；但成本亦要高出1.5元以上。整体来看，金属膜的综合收益是高于非金属膜的，尤其在组件厂追求更高功率的大环境下，或将是更优的选择。
（4）新一代间隙导光膜方案
间隙导光膜作为新的规模化使用于光伏组件的材料，技术迭代、性能优化也在持续进行。除了在尺寸上追求更窄、更薄，在材料上追求更耐久，在结构上也出现了下一代创新产品。如图4所示，为了进一步提升间隙导光膜对光能的利用效率，新一代“双构型”产品应运而生。在PET基膜的上下表面都涂覆、加工形成微棱镜导光结构，增加背面棱镜结构从而将部分透射光线传导至电池片下表面，将更适用于双面组件功率的提升。
图4：新一代“双构型”间隙导光膜结构图
4、相关企业介绍
间隙导光膜技术由国际知名新材料企业美国3M公司率先开发，国内光伏组件厂商于近两年逐步导入、批量化使用。由于我国光伏产业整体实力处于全球领先，加之竞争尤为激烈，因此新技术、新材料的产业化还是看国内厂商。根据公开信息，我们整理了间隙导光膜产品的主要供应商介绍，如下表1。
表1：间隙导光膜相关企业
四、其他光伏新材料投资机会探讨
光伏产业近二十年的飞速发展，技术的持续创新是主要的内生驱动力。即便在当下光伏产业处于周期性低谷阶段，光伏新技术、新材料依然层出不穷，或许恰是逢低投资布局的时机。
（1）0BB胶水
0BB技术通过消除电池片的主栅，显著减少了银浆单耗，降低了制造成本；并且减少了电池片表面的遮光面积，增加了受光面积，进而提高了电池片的发电效率，正在成为光伏行业的主流技术之一。“焊接+点胶”作为实现0BB技术的主要方案之一，具有设备兼容度高、附着力强、耐热性好的优点，取得了较快的产业化进展。
相应地，适配0BB技术的UV固化胶水材料，是未来的投资方向之一。
（2）BC绝缘胶
BC电池通过将电池的正面电极转移到背面，有效减少了遮挡和反射，从而提高了光电转换效率。BC技术作为一项平台型技术，既可以和TOPCon结合形成TBC电池，也可以和HJT结合形成HBC技术，因此也被认为是硅基光伏的主要发展方向。由于电池片背面的电极排布更加密集，为保证不同极性栅线间的绝缘，避免短路，需要在焊带工序前，引入优异的耐高温、耐老化和电绝缘性能良好的保护胶材料。
相应地，适配BC技术的高温绝缘胶材料，是未来的投资方向之一。
（3）钙钛矿电池
钙钛矿电池作为第三代太阳能电池，被认为是具备颠覆式创新性的明星技术，近年来取得了耀眼的进展。钙钛矿电池利用钙钛矿型的有机金属卤化物半导体作为吸光材料，具有转换效率高、制备工艺流程短、降本空间大等优势。当前钙钛矿电池尚处于产业化早期阶段，但巨大的发展潜力是有共识的。
相应地，适配钙钛矿电池技术的添加剂、新型封装材料等，亦是未来的投资方向之一。
上述仅列举了众多光伏创新技术带来的部分新材料投资机会，更多技术和投资方向期待有机会能与业界专家和投资界同仁共同探讨。
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