近日，欧洲光伏技术与创新平台（ETIP PV）发布《光伏战略研究与创新议程》向公众征求意见，指出欧洲光伏技术已具有经济和环境竞争力，但必须克服技术创新、装备制造、系统集成和材料循环利用过程中的一些障碍。

该议程分析了光伏技术研究和创新面临的5方面挑战，提出了关键技术到2030年的绩效指标，并基于技术成熟度等级设定了技术路线图。

该议程对于重点领域的划分不是基于技术类型，而是从提升光伏技术竞争力以推进完全市场化角度考虑，确定相应的关键技术，并基于技术的成熟度进行研发规划。

具体绩效指标及优先事项如下：

1、硅基光伏模块

（1）技术指标（到2030年）。①欧洲具备100吉瓦（GWp）硅基电池单体和模块的低碳制造能力。②公用事业规模光伏的平准化发电成本（LCOE）达到0.025欧元/千瓦时，集成光伏系统的LCOE低于0.05欧元/千瓦时。③欧洲成为高性能可持续硅基光伏技术的世界领先者，光伏模块转换效率达到25%，寿命达到50年，南欧地区的能源投资回报率（EROI）大于50。

（2）研发重点。①技术成熟度（TRL）2-3级技术早期研发：2021-2026年，研发纳米光子结构使电池单体更薄；2022-2030年，通过上下转换太阳电池、直接带隙薄膜等先进技术提高效率。②TRL 3-5级技术开发：2021-2023年，开发用于G12及更大尺寸硅片的拉晶技术；2021-2025年，推进模块开发。③TRL5-7级技术示范：2021-2026年，外延晶片/替代品的工艺及设备；2021-2030年，更高性能可持续模块技术（无铅、无氟、寿命更长等）。④TRL 7-8级技术旗舰项目：2022-2027年，部署先进同质结、异质结电池/模块的试点项目；2025-2030年，部署先进拉晶和外延晶片技术的试点项目。

2、钙钛矿基光伏模块

（1）技术指标（到2030年）。①钙钛矿光伏的LCOE不高于晶硅（c-Si）光伏。②钙钛矿光伏的碳足迹低于晶硅光伏碳足迹的80%，且其模块必须完全可回收。③商业钙钛矿光伏模块效率高于23%。

（2）研发重点。①TRL 2-3级技术早期研发：2021-2025年，研发无铅薄膜光伏吸收层；2021-2026年，研发低成本高性能透明电极；2026-2030年，研发钙钛矿光伏回收策略。②TRL 3-5级技术开发：2021-2026年，开发模块制造技术。③TRL 5-7级技术示范：2021-2023年，进行将钙钛矿光伏模块应用于玻璃和箔片的多种用途中试规模示范。④TRL 7-8级技术旗舰项目：2023-2029年，在欧洲建立将钙钛矿光伏模块应用于玻璃和箔片的试产线。

3、薄膜（非钙钛矿）光伏模块

（1）技术指标（到2030年）。①薄膜光伏技术的LCOE不高于晶硅光伏。②与2020年标准相比，薄膜光伏每瓦的铟或碲含量减少至1/3，效率增加20%。③欧洲薄膜光伏的全球市场份额达到10%。

（2）研发重点。①TRL2-3级技术早期研发：2021-2030年，筛选用于单结和多结光伏的新型薄膜吸收层材料。②TRL 3-5级技术开发：2021-2026年，开发用于特定集成应用的薄膜光伏；2023-2028年，通过模块设计改进可持续性。③TRL5-7级技术示范：2021-2028年，大面积模块的生产，降低“从实验室到工厂”（lab-to-fab）的损失；2023-2030年，用于集成光伏系统的大规模定制生产流程。④TRL 7-8级技术旗舰项目：2021-2026年，更大尺寸模块的下一代生产设备；2025-2030年，建立大批量定制产品的试产线。

4、串联光伏模块

（1）技术指标（到2030年）。①串联光伏的效率至少比相应的单结技术高5个百分点。②串联光伏的寿命与单结技术相当。③增加结的生产成本低于8欧元/平米。

（2）研发重点。①TRL 3-5级技术开发：2021-2024年，开发稳定的高质量复合层和电荷选择层；2022-2026年，改进三结（3T）和4结（4T）串联模块概念。②TRL 5-7级技术示范：2021-2026年，开发模块级的高产量生产工艺；2022-2028年，开发双面多结器件。③TRL 7-8级技术旗舰项目：2023-2030年，在欧洲建立不同串联技术及应用的试产线。

5、辅助系统（BoS）及提高能量输出

（1）技术指标（到2030年）。①BoS组件需确保完整光伏系统的运行寿命达到50年。②BoS组件将确保光伏具备竞争力，即光伏系统LCOE达到0.025欧元/千瓦时，集成光伏系统的LCOE达到0.05欧元/千瓦时。

（2）研发重点。①TRL 2-3级技术早期研发：2022-2029年，研发具有更高功率密度和可靠性的宽带隙逆变器。②TRL 3-5级技术开发：2022-2027年，将传感器集成到光伏模块中；2024-2030年，开发新型安装固定结构，其材料更少，灵活性更高。③TRL 5-7级技术示范：2021-2024年，示范具有优化电网管理功能的逆变器；2026-2030年，组件老化和能量输出的联合分析。

6、光伏制造数字化

（1）技术指标（到2030年）。评估和连接从组件生产到光伏电站建设运营的数据，使用基于人工智能（AI）的数据分析实现工厂自学习和自优化。

（2）研发重点。①TRL 2-3级技术早期研发：2021-2027年，研发基于AI的自学习数据分析软件；2022-2029年，研发制造工艺和产品的多尺度模型。②TRL 3-5级技术开发：2022-2029年，开发用于设备和生产数据的智能传感器。③TRL 5-7级技术示范：2021-2025年，AI支持的预测性维护概念；2026-2030年，数字化方法的产业化。

7、光伏系统数字化

（1）技术指标（到2030年）。开发新型数字光伏系统，将光伏与光子学、微电子和电力电子学、传感器、储能、无线通信和计算机科学结合。

（2）研发重点。①TRL 2-3级技术早期研发：2021-2025年，进行真实条件下的性能建模；2022-2029年，研发光伏系统的无线通信和传输。②TRL 3-5级技术开发：2022-2030年，通过AI和大数据分析改进能量输出、预测及预测性维护。③TRL 5-7级技术示范：2021-2025年，建立光伏系统和电站的综合数据集；2025-2030年，自动化和预测性光伏资产管理。④TRL 7-8级技术旗舰项目：2026-2030年，光伏系统和电站的数字孪生。

1、低环境影响材料、产品和工艺

（1）技术指标（到2030年）。①生产冶金级硅（MGS）所需能量低于20千瓦时/千克（目前为32千瓦时/千克）。②串联光伏系统的碳足印低于40克CO2当量/千瓦时，薄膜单结光伏系统低于20克CO2当量/千瓦时。③增加从欧洲生产商购买光伏材料。

（2）研发重点。①TRL 2-3级技术早期研发：2021-2025年，光伏碳足迹评价；2022-2029年，量化材料高价值回收的收益。②TRL 3-5级技术开发：2022-2029年，开发低/零有害物质的高品质/可靠性晶硅模块。③TRL 5-7级技术示范：2021-2025年，铜基连接系统；2026-2030年，在模块组装中使用可回收聚合物。④TRL 7-8级技术旗舰项目：2024-2030年，建立欧洲原材料弹性供应链。

2、设计、系统及运行维护以用于再利用

（1）技术指标（到2030年）。①对于运行寿命低于15年的光伏系统，确保报废时在相关回收处理部门实施明确的分类协议，并确保维修/重复利用量增加60%。②重复利用的模块至少运行10年，到2030年累积寿命达到40年以上水平。

（2）研发重点。①TRL 2-3级技术早期研发：2021-2025年，光伏系统的可逆材料和“材料护照”[1]；2022-2029年，再利用和回收的系统/模块拆解技术。②TRL 3-5级技术开发：2022-2029年，新一代光伏面板和背板材料及可重复使用的涂层。③TRL 5-7级技术示范：2021-2025年，光伏模块维修技术；2025-2028年，弹性和自修复互连技术；2026-2030年，非破坏性光伏健康表征技术。④TRL 7-8级技术旗舰项目：2024-2030年，下一代可重复使用面板和背板材料的质量和可靠性验证。

3、回收技术

（1）技术指标（到2030年）。①从切割硅锭的废料中回收40%的纯硅。②从光伏组件废料中回收90%以上的乙烯-醋酸乙烯共聚物（EVA）、聚氟乙烯（PVF）、聚偏氟乙烯（PVDF）和聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）。③报废回收率（EOL-RR）达到硅90%、铟30%、银70%。

（2）研发重点。①TRL 2-3级技术早期研发：2021-2025年，研究光伏材料的环境、社会和治理影响；2022-2029年，开发车辆/建筑集成光伏的回收工艺。②TRL 3-5级技术开发：2022-2029年，开发特定材料高价值回收工艺。③TRL 5-7级技术示范：2021-2024年，聚合物材料回收工艺；2025-2030年，报废光伏中硅的高价值回收。④TRL 7-8级技术旗舰项目：2024-2030年，从工业及用户报废光伏中回收玻璃用于新光伏产品。

4、生态标签和能源标签

（1）技术指标。每年更新生命周期清单（LCI）数据库。

（2）研发重点。①TRL 5-7级技术示范：2022-2026年，通过生态设计加强光伏逆变器的可修复性；可持续性的整体评估。②TRL 7-8级技术旗舰项目：2022-2030年，进一步升级动态数据库，大规模实施生态标签。

5、质量保证以提高使用寿命和可靠性

（1）技术指标（到2030年）。①提高新技术（例如双面光伏）和新系统设计（例如浮动式光伏）的优良率评估准确性，不确定性小于5%（典型值为5%-10%）。②经扩展测试验证的光伏组件使用寿命达到40年。③在欧洲建立组合或顺序压力测试的测试能力。

（2）研发重点。①TRL 3-5级技术开发：2022-2028年，开发预测光伏组件及系统的数据驱动和/或物理模型；2022-2026年，开发确定长期退化的方法；2022-2024年，开发创新方法降低干热气候下的模块环境温度，以增加能量输出。②TRL 5-7级技术示范：2021-2030年，示范涵盖新技术和系统设计的更准确优良率评估方法；2024-2027年，开发与天气或环境条件相关的材料和组件选择数据/设计工具。③TRL 7-8级技术旗舰项目：2022-2026年，建立组合或顺序压力测试设施；2025-2030年，确立光伏模块取证方法；2026-2030年，通过虚拟原型工具预测热-机械失效可能性。

6、提高现场性能和可靠性

（1）技术指标。②到2030年，确保在40年内经过验证的系统能量输出至少维持在初始水平的80%。②成本降低15%，到2025年光伏性能数据库中50吉瓦机组平均运行时间至少达到3年，到2030年100吉瓦机组运行时间至少达到7年。

（2）研发重点。①TRL 3-5级技术开发：2021-2030年，开发预测性维护算法；开发嵌入式传感器，使用现场自主无人机。②TRL 5-7级技术示范：2022-2028年，工程总包和运行维护友好型光伏组件及系统设计，开发复合或集成监控诊断图像解决方案；2022-2026年，运维优化指标的大规模有效使用，开发完全诊断方法。③TRL 7-8级技术旗舰项目：2024-2030年，开发数据驱动和或物理模型/可靠性模型，建立光伏电站性能的大规模数据库。

7、可融资性、保证和合同条款

（1）技术指标（到2030年）。①与基准水平相比，公用事业规模光伏的典型加权资本成本降低1%。②确定具有相关风险的模块、逆变器和支撑结构的保修级别。

（2）研发重点。①TRL 3-5级技术开发：2021-2025年，基于统计分析得出产品保证。②TRL 5-7级技术示范：2021-2025年，新的运行维护策略；2025-2030年，通过工程总承包合同提供具有不同成本的多种保修选项。③TRL 7-8级技术旗舰项目：2021-2025年，开发去风险平台；2023-2030年，开发渐进式重新授权方案。

1、建筑光伏

（1）技术指标（到2030年）。①建筑能源覆盖：需求覆盖率>50%，能源自给率>30%，电力自消费>80%。②建筑光伏成本比2020年水平降低50%以上。③产品运行寿命超过35年。④与2020年水平相比，产品可回收性提高50%，并符合建筑行业标准。

（2）研发重点。①TRL 2-3级技术早期研发：2021-2026年，研发超长寿命产品及组件，形成可定制的工业产品，成为建筑行业价值链的一部分。②TRL 3-5级技术开发：2021-2027年，开发具有不同尺寸、抗脱落、美观的光伏模块互连技术。③TRL 5-7级技术示范：2022-2028年，用于智能光伏及双面光伏的透明和不透明围护部件。④TRL 7-8级技术旗舰项目：2024-2030年，建立可批量生产定制建筑光伏的生产线。

2、车辆集成光伏

（1）技术指标（到2030年）。①开发不同的电池、互连以及封装技术和材料。②车辆能源覆盖：平均续航里程增加40%，充电次数减少50%。③支持欧洲光伏价值链深度融入汽车行业。④根据欧盟道路和车辆要求以及安全/维修/维护标准，在安全性、电磁兼容性、可回收性等方面调整光伏性能。⑤产品外观和美学符合汽车行业标准。

（2）研发重点。①TRL 2-3级技术早期研发：2021-2026年，超快最大功率点追踪技术和耐部分遮挡性能。②TRL 3-5级技术开发：2022-2027年，产品适合车辆安全和回收标准，开发与寿命、外观和维修相关的互连和封装。③TRL 5-7级技术示范：2023-2028年，车辆集成光伏的试生产线。④TRL 7-8级技术旗舰项目：2025-2030年，示范集成光伏产品的汽车生产线。

3、农业光伏和景观集成

（1）技术指标（到2030年）。通过生命周期分析，到2025年确定最具协同作用的电厂-光伏技术-农业布局，到2027年进一步评估，到2030年在公用事业规模发电厂部署，具体将实现：①正协同平衡，即能源和作物的综合产出超过任何单一产出；②通过区域内不同作物-能源的组合优化使产品多样化；③通过光伏电池板优化收集来改善用水。

（2）研发重点。①TRL 2-3级技术早期研发：2021-2026年，光伏生产适应优化作物的透明条件。②TRL 3-5级技术开发：2022-2027年，开发适合景观集成以及公众接受的光伏产品。③TRL 5-7级技术示范：2023-2028年，中试规模农业-光伏电站的区域多样化示范。④TRL 7-8级技术旗舰项目：2025-2030年，优化作物-能源的实际规模示范。

4、浮动式光伏

（1）技术指标（到2030年）。①与2020年相比，将浮动式光伏成本降低50%以上。②发挥浮动式光伏的固有优势，如冷却、跟踪等。③增加浮动式光伏的使用寿命，使其接近或与陆上光伏相当（大于35年）。④与2020年相比，可回收性提高50%以上。

（2）研发重点。①TRL 2-3级技术早期研发：2021-2026年，改进模块及BoS组件的寿命。②TRL 3-5级技术开发：2022-2027年，开发浮动式光伏的能量输出性能预测技术，示范浮动式光伏的中性或正生态影响。③TRL 5-7级技术示范：2023-2028年，中等波浪高度浮动式光伏试点电站的示范，浮动式光伏结合风能或氢能的试点示范。④TRL 7-8级技术旗舰项目：2025-2030年，海上浮动式光伏示范。

5、基础设施集成光伏

（1）技术指标（到2030年）。与2020年相比：①将基础设施集成光伏成本降低50%以上，同时维持基础设施的主要功能；②将基础设施集成光伏运行寿命提高80%以上；③可回收性提高50%以上。

（2）研发重点。①TRL 2-3级技术早期研发：2021-2026年，开发特定应用的包装/封装/连接器，改进在交通繁忙路段集成光伏的耐磨性。②TRL 3-5级技术开发：2022-2027年，测试防撞栏集成光伏的安装。③TRL 5-7级技术示范：2022-2028年，示范隔音屏集成光伏。

6、低功率能量收集光伏

（1）技术指标（到2030年）。①在200-500勒克斯白光照明范围内，将光伏模块的低光照光转换效率提高25%；②与2020年水平相比，成本降低50%以上；③运行寿命延长5年以上；④与2020年水平相比，可回收性提高50%以上，并符合室内或消费品标准。

（2）研发重点。①TRL 2-3级技术早期研发：2021-2026年，开发高效的低光照光伏，采用替代材料基板（如塑料、纸张）。②TRL 3-5级技术开发：2022-2028年，将光伏与储能元件集成。③TRL 5-7级技术示范：2024-2028年，集成完全能量自主设备。④TRL 7-8级技术旗舰项目：2025-2030年，将能量自主设备用于信息和通信领域。

1、分布式智能控制

（1）技术指标（到2030年）。①开发支持储能的光伏准确预测工具；②通过智能逆变器支持系统频率控制；③智能逆变器的并网能力。

（2）研发重点。①TRL 5-8级技术开发、示范及旗舰项目：2021-2026年，智能逆变器并网能力的开发及示范。②TRL 6-8级技术示范及旗舰项目：2021-2025年，精确预测工具；2022-2025年，智能逆变器支持系统频率的示范。

2、光伏集成到直流网以提高效率

（1）技术指标（到2030年）。①直流供电系统直接用于供应热、冷和热水；②建筑物混合交/直流系统标准化；③通过混合交/直流能源社区系统实现效率提高30%。

（2）研发重点。①TRL 6-8级技术示范及旗舰项目：2021-2025年，建筑物混合交/直流系统标准化，通过混合交/直流能源社区系统实现效率提高30%。

3、复合系统（包括需求灵活性）

（1）技术指标（到2030年）。①开发复合可再生能源解决方案以发挥低成本光伏的益处；②开发复合可再生能源解决方案以利用储能系统的附加优势；③开发复合可再生能源解决方案以发挥负荷灵活性益处。

（2）研发重点。①TRL 6-8级技术示范及旗舰项目：2021-2025年，将光伏与其他发电结合以发挥低成本光伏的益处；2022-2027年，开发包含储能的复合可再生能源系统；2022-2030年，开发灵活性负荷的复合可再生能源系统。

4、聚合能源和虚拟电厂

（1）技术指标（到2030年）。①为系统提供聚合服务的工具组合；②能源社区标准化运行模式；③集成电网分级控制的标准化。

（2）研发重点。①TRL 6-8级技术示范及旗舰项目：2021-2025年，开发为系统提供聚合服务的工具组合；2022-2027年，开发能源社区的标准化运行模式；2022-2030年，实现集成电网分级控制的标准化。

5、可再生能源智能电网通信和运行的互操作性

（1）技术指标（到2030年）。①基于逆变器的互操作控制系统；②系统通信协议连通性；③完全互操作的先进（远程可控）逆变器服务。

（2）研发重点。①TRL 6-8级技术示范及旗舰项目：2021-2025年，开发基于逆变器的互操作控制系统；2022-2027年，开发系统通信协议连通性技术；2022-2030年，开发先进的逆变器服务。

（1）主要目标。①可再生能源/光伏合作社；②可再生能源/光伏能源社区。

（2）重点举措。①利益相关者：2021-2030年，简化监管；2023-2030年，为个人或集体的光伏部署提供机会。②研究：2021-2030年，增强实施吸引力的因素研究；2022-2030年，简化实施的流程。

2、促进在城市的部署

重点举措。①城市、区域、能源社区：2021-2030年，设计监管和行政环境的举措。②居民和供应者：2022-2029年，科学界和市政利益相关者之间的协作；2023-2030年，融资和众筹解决方案的可行性。③国家监管机构：2023-2030年，确保光伏行业和建筑业光伏的发展空间。

[1]材料护照（materialpassport），记录了材料的生产、组成、使用等信息，为材料报废和再利用提供相关信息，用于材料的循环经济。