光伏技术迭代前线：揭秘HJT、TOPCo和BC的未来战场
发布时间：2024-03-21 11:57:15 浏览量：0

1. TOPCon电池步入推广红利期，多路线并存加速差异化竞争

在过去的几十年里，晶硅电池一直是光伏市场的主导技术，因其成熟的生产工艺、较高的能效比和相对较长的使用寿命而受到青睐。晶硅电池主要包括单晶硅和多晶硅两种类型，其中单晶硅电池以其更高的效率和稳定性占据了技术高地。

2023年，光伏全产业链各环节围绕N型电池技术开启了新一轮的产能扩张周期。而TOPCon技术路线由于性价比优秀、生产技术成熟等原因，率先实现大规模量产，步入推广红利期。据统计，TOPCon电池组件在目前的招标中已经占据七成的份额，将逐步取代P型的PERC组件。

与此同时，新兴的光伏技术，如异质结（HJT）、背接触（BC）和钙钛矿太阳能电池，也正在快速发展。HJT电池通过在传统硅电池的基础上增加非晶硅层来提高效率，而BC电池通过将所有的电极布置在电池的背面来减少正面的遮挡，从而提高光电转换效率。钙钛矿太阳能电池则因其低成本和高效率的潜力成为研究的热点，尽管其稳定性和环境影响仍然是需要克服的挑战。据统计，截至2023年底，TOPCon/HJT/BC电池的名义产能将达到684/51/58GW，而钙钛矿电池2023年的规划产能为5.5GW。

除钙钛矿电池外，新型电池的光电转换效率均高于传统PERC电池。其中，BC电池当前量产效率最高，可达26.5%，并且理论效率最高，提升空间较大。

   

2. HJT电池受产线不兼容制约，规模化进程相对缓慢

核心原理：

HJT电池的核心原理在于它采用了异质结构，即在传统的晶体硅（c-Si）基础上，两侧分别镀上一层n型和p型的非晶硅（a-Si:H）。这种结构的关键在于非晶硅层能有效地钝化晶体硅表面的缺陷，减少电子-空穴复合，提高电池的开路电压和填充因子，从而实现高效率的光电转换。非晶硅层的引入不仅提高了电池的性能，也允许在较低的温度下进行电池的生产，有助于保护硅片不受高温损伤，但同时也带来了更高的制造成本和技术难度。

主要特征：

（1）光电转换效率较高：据隆基在2023年5月最新的理论更新，基于纳米晶化工艺的HJT理论极限效率可达29.2%，高于基于双面Poly路线TOPCon的28.7%；

（2）高温环境下更稳定：HJT电池的温度系数要优于PERC电池和TOPCon电池，目前常规PERC电池温度系数为-0.45%~-0.3%/℃，TOPCon电池温度系数一般为-0.29%~-0.28%/℃，HJT电池温度系数为-0.25%~-0.2%/℃。在高温的环境下，HJT电池的发电量更大，拥有更好的发电性能；

（3）流程工艺较少：HJT电池工艺主要包括4个环节：制绒、非晶硅沉积、TCO沉积、丝网印刷，远少于PERC（10个）和TOPCON （12-13个）的工艺流程，降本空间大，产品良率高。

（4）产线与原P型电池不兼容：产线不兼容是当前HJT电池市占率远不如TOPCon的核心原因，不能像TOPCon电池一样由PERC产线直接转化；

（5）银浆成本较高：据Solarzoom测算，截至23年9月，HJT非硅成本已达到0.22元/W，高于PERC电池片约0.09 元/W，硅成本低于PERC约0.025元/W，单瓦综合成本仅高0.07元/W。低温银浆是非硅成本中的大头，约占35%。

当前情况：

去银化是HJT降本的重要突破口，包括使用银包铜等新型复合材料或使用电镀铜代替低温银浆。24年1月末，东方日升宣布成功降低异质结伏曦组件纯银用量，达到了每瓦小于7mg的领先水平，显著优于PERC(约7.82mg/w)和TOPCona(约10.24mg/w)。

HJT生产成本较高的痛点还在于产线与原PERC电池不兼容，设备的性能要求远高于TOPCon电池，投资额较大，产生的折旧费用导致HJT电池生产成本较高。

此外，作为N型电池的两大竞争对手，HJT电池与TOPCon电池的差异化并不明显，存在一定程度上的同质化竞争，且需要额外的投资和尚在探索的降本路径，种种原因导致HJT电池目前的名义产能远低于TOPCon电池，且低于BC电池。

小结

TOPCon、HJT、BC、钙钛矿电池虽然在当前时期受到较大关注，但由于它们各自所处的发展阶段不同、定位性质不同，并不能将它们进行同台比较。

各自来看，PERC、TOPCon、HJT都是从改善钝化工艺减少电学损失角度出发提高电池极限转换效率，是竞争性的替代关系。目前TOPCon和HJT电池取代传统PERC电池已经是大势所趋，而HJT由于差异化不明显但需要额外的投资和降本过程，在当前市场占据份额较小。预计在24-25年，TOPCon电池将成为光伏市场的核心主流，HJT电池仍将占据10%左右的市场份额。

BC电池通过增加光照面积减少光学损失角度出发提高电池极限转换效率，和其他电池之间不存在替代关系。目前由爱旭股份领衔已经进入了实际交付使用阶段，其核心竞争力在于高效性和美观性，差异化明显，受到海外高端分布式市场的青睐。

总之，“降本”和“增效”是太阳能光伏电池技术的永恒主题。TOPCon电池作为折中且“无缝衔接”的全新一代，在23年下半年N/P转换的过程中走向顶峰。今后，光伏组件的技术迭代依然存在，我们将始终对新型光伏组件保持关注。

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