光伏发电（Photovoltaic power generation）是利用半导体界面的光生伏特效应而将光能直接转变为电能的一种技术。主要由太阳电池板（组件）、控制器和逆变器三大部分组成，主要部件由电子元器件构成。太阳能电池经过串联后进行封装保护可形成大面积的太阳电池组件，再配合上功率控制器等部件就形成了光伏发电装置。

光伏发电的主要原理是半导体的光电效应。光子照射到金属上时，它的能量可以被金属中某个电子全部吸收，电子吸收的能量足够大，能克服金属原子内部的库仑力做功，离开金属表面逃逸出来，成为光电子。硅原子有4个外层电子，如果在纯硅中掺入有5个外层电子的原子如磷原子，就成为N型半导体；若在纯硅中掺入有3个外层电子的原子如硼原子，形成P型半导体。当P型和N型结合在一起时，接触面就会形成电势差，成为太阳能电池。当太阳光照射到P－N结后，电流便从P型一边流向N型一边，形成电流。

光电效应是物理学中一个重要而神奇的现象。在高于某特定频率的电磁波（该频率称为极限频率threshold frequency）照射下，某些物质内部的电子吸收能量后逸出而形成电流，即光生电。

多晶硅经过铸锭、破锭、切片等程序后，制作成待加工的硅片。在硅片上掺杂和扩散微量的硼、磷等，就形成P－N结。然后采用丝网印刷，将精配好的银浆印在硅片上做成栅线，经过烧结，同时制成背电极，并在有栅线的面涂一层防反射涂层，电池片就至此制成。电池片排列组合成电池组件，就组成了大的电路板。一般在组件四周包铝框，正面覆盖玻璃，反面安装电极。有了电池组件和其他辅助设备，就可以组成发电系统。为了将直流电转化交流电，需要安装电流转换器。发电后可用蓄电池存储，也可输入公共电网。发电系统成本中，电池组件约占50%，电流转换器、安装费、其他辅助部件以及其他费用占另外 50%。

在双碳背景下，很多股民都知道光伏板块好，但是选择持有的光伏概念股不涨？因为不了解光伏产业链，选股不当。下文一一道来。

1.首先光伏的原材料就是硅。硅元素是要从硅矿里面提炼出来的，硅及其衍生物都是极为有用的物质，二氧化硅是玻璃生产的主要原料，砂和粘土是建筑工业原料，硅酸盐是制造搪瓷和陶器的主要原料，硅是钢和铝合金的重要添加剂，有机硅和单晶硅更是高科技产品的支柱材料，因此天然硅矿的开采和加工是重要的工业领域之一。元素硅在地壳中的含量约占地壳总重量的25.7%，是仅次于氧的最丰富的元素。硅和氧有强烈的亲和力，因此在自然界没有游离态的硅存在，主要以它的氧化物和硅酸盐的形式存在。硅的氧化物主要有砂子、石英、水晶、紫石英、玛瑙、燧石和蛋白石。硅酸盐主要有花岗岩、角闪石、石棉、长石、粘土和云母等，这些硅化合物的开采构成硅矿。所以，需要一个提炼商，上半年大力发展光伏，硅料的价格飙涨，现在还在高位，通威股份就是专门做这个的。

2.硅片。把硅料提炼出来以后，就需要一个加工厂，把硅料变成硅片，越大尺寸的硅片发电效率越高，加工成本越低，所以为了降低成本，大单片尺寸是目前硅片的主要趋势之一，这个环节基本被隆基和中环垄断了。TCL中环公司主营业务是半导体硅片、半导体功率和整流器件、导体光伏单晶硅片、光伏电池及组件的研发、生产和销售，是全球领先的光伏新能源材料（单晶硅为主）供应商。

​3.金刚线切割。硅片做出来以后，就需要把它做成形状规则的小块电池片，单晶硅片是主流，这个过程需要用金刚线切割，金刚线又用金刚石生产出来的，美畅就是专门做这个的，然后上机数控专门负责切割，上机数控是全球光伏金刚线切片龙头，晶盛主要负责把切割的硅片熔炼为单晶硅片。

​4.电池板。形状规则的小片电池块做出了以后，就需要拼接成更大的光伏电池板，这个行业竞争非常激烈，产品迭代快，并且毛利率只有20%，这个行业主要的趋势是提效降本，现在做的好的，比如中节和协鑫。

​5.EVA胶膜和POE胶膜。电池板做出了以后，就要保护它，需要一个包装，目前EVA胶膜是主流，但是目前已经不适合用在双面组上了，无法抵挡水汽的侵蚀，而POE胶膜被视为是EVA材料的升级替代品，这里福斯特一家独大，市占率60%。晶澳科技是光伏组件全球市场占有率排名第二。

​6.光伏玻璃。然后就像手机需要需要外壳保护电池、贴膜保护屏幕一样，电池上面需要用到光伏玻璃，下面需要背板，光伏玻璃一定要透光，背板要耐高低温，福莱特是国内光伏玻璃龙头公司，信义光能和福莱特市占率超过60%。

​7.光伏逆变器。光伏发电是把太阳能转变为电能，所以就需要逆变器，来实现能量的转变，风电、火电和水电都是一样的，所以逆变器哪哪都能用到，以前华为是全球的龙头，现在下降了很多，阳光电源是全球光伏逆变器龙头，固德威全球光伏逆变器市场出货量位列第11位，锦浪科技是国内生产组串式逆变器的行业龙头。还有个小的，禾望，是华为的人出来做的。

​8.光伏建筑一体化。电能最后输送到了电站，电站又分为集中式和分布式两种，前者是主流，后者是备选，但是集中式光伏是需要特定场所，主要是集中在西北地区，发电的波动比较大，所以光电上网比较麻烦，分布式光伏就是户用光伏，任何有光的地方可以用，就是所谓的光伏建筑一体化，是未来的方向，所以一直被炒作，光伏建筑一体化相关股票有明阳智能、东南网架、拓日新能、华自科技、亚玛顿等等。

​9.光伏储能。据统计，截至到目前已有24省区发布新能源配储政策。肇庆市发展和改革局发布关于公开征求《肇庆市促进光伏项目发展若干措施》（征求意见稿）措施中提出鼓励各地引导光伏企业按照不少于装机容量10%的能力配备储能装置。大理白族自治州人民政府发布关于贯彻落实加快光伏发电发展若干政策措施中提出光伏项目按照装机的一定比例精准配置储能，鼓励采用共享模式，保障电力系统安全稳定运行。捷佳伟创公司位于广东省深圳市，主要从事晶体硅太阳能电池设备相关，是全球领先的晶体硅太阳能电池设备供应商。帝尔激光公司位于湖北省武汉市，主要从事高效太阳能电池激光加工设备。迈为股份公司位于江苏省苏州市，主要从事太阳能电池丝网印刷成套设备等智能制造装备。科士达主业为研发、生产及销售UPS、太阳能逆变器及UPS配套的阀控式密封铅酸蓄电池。产品主要应用在数据中心、新能源光伏及储能系统、电动汽车充电桩等领域。公司推出的“光储充”一体化系统覆盖光伏、储能、充电站三个系统，可以满足对“光储充”一站式的产品和技术方案的需求。上能电气公司深耕电力电子电能变换和控制领域，为用户提供光伏并网逆变、电站运维、开发、电能质量控制、储能双向变流等产品和解决方案，已发展成为行业领先的光伏逆变、储能解决方案提供商。科陆电子公司储能+充电桩+锂电池+虚拟电厂，是一家能源领域的综合服务商，主要从事智能电网、新能源及综合能源服务三大业务。新能源业务主要包括储能业务、新能源汽车充电及运营业务，储能业务主要产品包括能量型储能系统、功率型储能系统、室内型储能系统、室外分布式储能系统。京山轻机是光伏+HJT电池+新能源汽车，高端智能成套装备，随着目前光伏市场主流技术PERC效率逐步接近天花板，HJT、TOPCon、xBC技术发展如火如荼，钙钛矿太阳能电池作为下一代光伏新势力，光电转换效率持续提升，将成为光伏厂商未来布局的重中之重。

​太阳能以其独有的优势而成为人们重视的焦点。丰富的太阳辐射能是重要的能源，是取之不尽、用之不竭的、无污染、廉价、人类能够自由利用的能源。太阳能每秒钟到达地面的能量高达800兆瓦时，假如把地球表面0.1%的太阳能转为电能，转变率5%，每年发电量可达5.6×1012千瓦小时，相当于世界上能耗的40倍。正是由于太阳能的这些独特优势，20世纪80年代后，太阳能电池的种类不断增多、应用范围日益广阔、市场规模也逐步扩大。

无论从世界还是从中国来看，常规能源都是很有限的。中国的一次性能源储量远远低于世界的平均水平，大约只有世界总储量的10%。太阳能是人类取之不尽用之不竭的可再生能源，具有充分的清洁性、绝对的安全性、相对的广泛性、确实的长寿命和免维护性、资源的充足性及潜在的经济性等优点，在长期的能源战略中具有重要地位。

与常用的火力发电系统相比，光伏发电的优点主要体现于：
①无枯竭危险；
②安全可靠，无噪声，无污染排放外，绝对干净（无公害）；
③不受资源分布地域的限制，可利用建筑屋面的优势；例如，无电地区，以及地形复杂地区；
④无需消耗燃料和架设输电线路即可就地发电供电；
⑤能源质量高；
⑥使用者从感情上容易接受；
⑦建设周期短，获取能源花费的时间短。

但是，缺点也很明显，太阳能电池板的生产却具有高污染、高能耗的特点，在现有的条件下，生产国内自己使用的电池板还说的过去，不过大量出口等于污染中国，造福世界了，据统计，生产一块1m×1.5m的太阳能板必须燃烧超过40公斤煤，但即使中国最没有效率的火力发电厂也能够用这些煤生产130千瓦时的电（一般一块1mx1.6m的太阳能板一年发电量在250千瓦时以上）——这足够让2.2瓦的发光二极管（LED）灯泡按照每天工作12小时计算发光30年。
①照射的能量分布密度小，即要占用巨大面积；
②获得的能源同四季、昼夜及阴晴等气象条件有关。
③相对于火力发电，发电机会成本高。
④光伏板制造过程中不环保。

【笔者简介】松果出自私募冠军团队，累积规模10位数。13年投资经验，擅长抄底和重组，现为阳光私募基金经理。

一、特斯拉宏图第三篇章即将揭晓

近日，特斯拉CEO马斯克在社交平台宣布，将于3月1日（北美时间）揭晓特斯拉秘密宏图的第三篇章——地球如何走向完全可持续能源之路。

之前其曾先后在2006年8月、2016年7月发布“秘密宏图”的前两章，涉及汽车制造、扩大电动车产品线、特斯拉能源部门的能源存储和可再生能源生产的整合、太阳能屋顶计划和自动驾驶技术等。具体来看，特斯拉宏图第一篇章在2006年8月2日公布，马斯克在博文《特斯拉汽车的”秘密宏图”》中介绍了特斯拉的四步计划：（1）造一辆跑车；（2）用这笔钱开发一款人们买得起的轿车；（3）再用这笔钱开发一款更便宜的轿车；（4）进行上述三步的同时，提供可持续能源。

二、事件驱动

2月27日午后，砷化镓（GaAs）产业链公司异动拉升，市场消息称，此次特斯拉还可能涉及所谓太空光伏技术。根据行业媒体表示，今年1月，SpaceX 在最近的发射中，加州理工学院将其太空太阳能演示器(SSPD) 送入轨道，以收集太空中的太阳能并将其传输到地球。加州理工学院电气工程教授、同时也是空间太阳能项目SSPD-1项目的联合主任Ali Hajimiri介绍：“据我所知，这将是太空中实际电力传输的首次演示，无线电力传输。”如果一切顺利，他们将花费至少五到六个月的时间来测试未来太空中可能的太阳能站的原型组件。目前市场猜测特斯拉宏图第三篇章就是太空光伏。

三、太空光伏技术

砷化镓电池自诞生以来就主要作为空间飞行器用光伏电池。砷化镓（GaAs）太阳电池的发展是从上世纪50年代开始的，至今已有已有50多年的历史。1954年世界上首次发现GaAs材料具有光伏效应。在1956年，LoferskiJ.J.和他的团队探讨了制造太阳电池的最佳材料的物性，他们指出Eg在1.2～1.6eV范围内的材料具有最高的转换效率。目前实验室GaAs电池的效率最高已经能够达到50%。

四、相关概念梳理：

云南锗业：子公司云南鑫耀半导体材料有限公司目前已建成砷化镓单晶及晶体化生产线，可用于研制半导体大功率激光器、发光二极管和太阳能电池等领域。

驰宏锌锗：公司在国内的云南、四川、内蒙 古、黑龙江、西藏及国外的加拿大、澳大利亚设有20多家企业，采选矿能力为200万吨/年，铅锌 金属30万吨/年，原料自给率达50%以上，综合回收锗、金、银、镉、铋、碲、铟等十余个金属 品种，综合竞争力居同行业前茅。公司锗产品产量和质量居中国首位，是中国最大的锗生产出口 基地，锗产量约占世界产量10%。

乾照光电：国内最大的能够批量生产砷化镓太阳能电池外延片的企业，同时还着力研发高性能砷化镓太阳能电池。

海特高新：参股公司华芯科技建有国内首条6英吋化合物半导体生产线，开发了成熟稳定的GaAs（砷化镓）无源芯片制程、GaAs（砷化镓）有源芯片制程、GaN（氮化镓）功率芯片制程、GaN（氮化镓）射频功放芯片制程、光电感知芯片制程、SiC（碳化硅）功率芯片六大工艺制程。

光智科技：光智科技与先导微电子等关联公司开展太阳能锗电池业务，锗产品、硒化锌、磷化铟、砷化镓及相关半导体材料和高纯材料的研发、生产及销售。

有研新材：为国内靶材等半导体材料的龙头企业之一，也是国内水平砷化镓最大的供应商。

聚灿光电：聚灿宿迁于 2020 年 9 月 3 日与宿迁经济技术开发区管理委员会签订《宿迁经济技术开发区工业项目进区投资合同书》，项目总投资约 350,000 万元，其中固定资产投资约 300,000 万元，于2020 年第四季度陆续投入使用，主要产品为Mini/Micro LED氮化镓、砷化镓芯片。

三安光电：2010年建设的格尔木1MW聚光电站成功并网，成为国内最大的CPV电站。2017年12月公司宣布投资330亿元在福泉州速建立砷化镓半导体产业基项目，达产后年预计可实现销售收入约270亿元。

南大光电：公司MO源业务的主要应用，于生产LED外延片。近年来，MO源逐渐进入新一代太阳能电池领域如非晶硅薄膜太阳能电池、砷化镓太阳能电池等。此外，第三代半导体和新一代太阳能电池为MO源带来了新的应用场景，将给MO源行业的发展带来新的动力。

正帆科技：公司向下游客户销售特种气体为主的工艺介质，已具备合成、提纯、混配、充装、分析和检测等工艺能力，并经上述环节的组合开展生产活动，主要产品包括砷烷、磷烷、硅烷、混合气体，应用于集成电路、半导体照明、功率器件以及砷化镓太阳能电池领域的工艺中。

【笔者简介】松果出自私募冠军团队，累积规模10位数。13年投资经验，擅长抄底和重组，现为阳光私募基金经理。

一、特斯拉宏图第三篇章即将揭晓

近日，特斯拉CEO马斯克在社交平台宣布，将于3月1日（北美时间）揭晓特斯拉秘密宏图的第三篇章——地球如何走向完全可持续能源之路。

之前其曾先后在2006年8月、2016年7月发布“秘密宏图”的前两章，涉及汽车制造、扩大电动车产品线、特斯拉能源部门的能源存储和可再生能源生产的整合、太阳能屋顶计划和自动驾驶技术等。具体来看，特斯拉宏图第一篇章在2006年8月2日公布，马斯克在博文《特斯拉汽车的”秘密宏图”》中介绍了特斯拉的四步计划：（1）造一辆跑车；（2）用这笔钱开发一款人们买得起的轿车；（3）再用这笔钱开发一款更便宜的轿车；（4）进行上述三步的同时，提供可持续能源。

二、事件驱动

2月27日午后，砷化镓（GaAs）产业链公司异动拉升，市场消息称，此次特斯拉还可能涉及所谓太空光伏技术。根据行业媒体表示，今年1月，SpaceX 在最近的发射中，加州理工学院将其太空太阳能演示器(SSPD) 送入轨道，以收集太空中的太阳能并将其传输到地球。加州理工学院电气工程教授、同时也是空间太阳能项目SSPD-1项目的联合主任Ali Hajimiri介绍：“据我所知，这将是太空中实际电力传输的首次演示，无线电力传输。”如果一切顺利，他们将花费至少五到六个月的时间来测试未来太空中可能的太阳能站的原型组件。目前市场猜测特斯拉宏图第三篇章就是太空光伏。

三、太空光伏技术

砷化镓电池自诞生以来就主要作为空间飞行器用光伏电池。砷化镓（GaAs）太阳电池的发展是从上世纪50年代开始的，至今已有已有50多年的历史。1954年世界上首次发现GaAs材料具有光伏效应。在1956年，LoferskiJ.J.和他的团队探讨了制造太阳电池的最佳材料的物性，他们指出Eg在1.2～1.6eV范围内的材料具有最高的转换效率。目前实验室GaAs电池的效率最高已经能够达到50%。

四、相关概念梳理：

云南锗业：子公司云南鑫耀半导体材料有限公司目前已建成砷化镓单晶及晶体化生产线，可用于研制半导体大功率激光器、发光二极管和太阳能电池等领域。

驰宏锌锗：公司在国内的云南、四川、内蒙 古、黑龙江、西藏及国外的加拿大、澳大利亚设有20多家企业，采选矿能力为200万吨/年，铅锌 金属30万吨/年，原料自给率达50%以上，综合回收锗、金、银、镉、铋、碲、铟等十余个金属 品种，综合竞争力居同行业前茅。公司锗产品产量和质量居中国首位，是中国最大的锗生产出口 基地，锗产量约占世界产量10%。

乾照光电：国内最大的能够批量生产砷化镓太阳能电池外延片的企业，同时还着力研发高性能砷化镓太阳能电池。

海特高新：参股公司华芯科技建有国内首条6英吋化合物半导体生产线，开发了成熟稳定的GaAs（砷化镓）无源芯片制程、GaAs（砷化镓）有源芯片制程、GaN（氮化镓）功率芯片制程、GaN（氮化镓）射频功放芯片制程、光电感知芯片制程、SiC（碳化硅）功率芯片六大工艺制程。

光智科技：光智科技与先导微电子等关联公司开展太阳能锗电池业务，锗产品、硒化锌、磷化铟、砷化镓及相关半导体材料和高纯材料的研发、生产及销售。

有研新材：为国内靶材等半导体材料的龙头企业之一，也是国内水平砷化镓最大的供应商。

聚灿光电：聚灿宿迁于 2020 年 9 月 3 日与宿迁经济技术开发区管理委员会签订《宿迁经济技术开发区工业项目进区投资合同书》，项目总投资约 350,000 万元，其中固定资产投资约 300,000 万元，于2020 年第四季度陆续投入使用，主要产品为Mini/Micro LED氮化镓、砷化镓芯片。

三安光电：2010年建设的格尔木1MW聚光电站成功并网，成为国内最大的CPV电站。2017年12月公司宣布投资330亿元在福泉州速建立砷化镓半导体产业基项目，达产后年预计可实现销售收入约270亿元。

南大光电：公司MO源业务的主要应用，于生产LED外延片。近年来，MO源逐渐进入新一代太阳能电池领域如非晶硅薄膜太阳能电池、砷化镓太阳能电池等。此外，第三代半导体和新一代太阳能电池为MO源带来了新的应用场景，将给MO源行业的发展带来新的动力。

正帆科技：公司向下游客户销售特种气体为主的工艺介质，已具备合成、提纯、混配、充装、分析和检测等工艺能力，并经上述环节的组合开展生产活动，主要产品包括砷烷、磷烷、硅烷、混合气体，应用于集成电路、半导体照明、功率器件以及砷化镓太阳能电池领域的工艺中。

1月6日，光伏概念股掀涨停潮，截至发稿，海优新材涨超17%，明冠新材、东方日升、宇邦新材、罗博特科、中信博等涨超10%，鹿山新材、爱旭股份、福斯特、东方盛虹、清源股份等多股涨停。

消息上，根据硅业分会数据，本周（1月1日~5日）国内单晶复投料成交均价为17.82万元/吨，单晶致密料成交均价为17.62万元/吨。M6单晶硅片成交均价降至3.5元/片，周环比跌幅20.5%；G12单晶硅片成交均价降至4.9元/片，周环比跌幅为25.3%。

华泰证券研报指出，伴随硅料产能的逐步释放，近期光伏主材价格快速回落。预计光伏主材价格的回落有利于2023年装机需求延续较强增长，但对光伏玻璃行业而言，当前核心矛盾仍未缓解。由于2022~2023年更为快速的产能增长，预计2023年光伏玻璃行业的竞争或将更趋激烈。

国信证券指出，光伏硅料、硅片价格和铁矿石、中厚板、螺纹钢等主要原材料价格持续回落，将刺激装机需求集中释放，2023有望迎来风、光装机大年。当期光伏行业预期差集中在电池和组件环节，随着下游需求和上游硅料产能同期释放，新技术渗透率的提升，组件环节盈利水平有望持续抬升，电池毛利预计维持高位。建议关注光伏盈利提升、新技术导入领先的电池和一体化组件企业。

配置上，中信证券认为，展望2023年，通过硅料价格下行来实现组件价格以及装机成本下行，从而带来的量增逻辑非常明确，因硅料价格下跌而出现的利润缺口将顺着产业链向下游传导。建议关注同时受益于量增逻辑以及N型电池技术迭代过程带来偏紧供需结构的三个光伏材料环节：

（1）焊带：受益SMBB及低温产品放量。

（2）POE胶膜：建议关注粒子保供能力强的POE胶膜龙头。

（3）银浆：建议关注在N型浆料技术上布局领先的公司。

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