光伏技術(shù)迭代前線：揭秘HJT、TOPCo和BC的未來戰(zhàn)場

1. TOPCon電池步入推廣紅利期，多路線并存加速差異化競爭

在過去的幾十年里，晶硅電池一直是光伏市場的主導(dǎo)技術(shù)，因其成熟的生產(chǎn)工藝、較高的能效比和相對較長的使用壽命而受到青睞。晶硅電池主要包括單晶硅和多晶硅兩種類型，其中單晶硅電池以其更高的效率和穩(wěn)定性占據(jù)了技術(shù)高地。

2023年，光伏全產(chǎn)業(yè)鏈各環(huán)節(jié)圍繞N型電池技術(shù)開啟了新一輪的產(chǎn)能擴張周期。而TOPCon技術(shù)路線由于性價比優(yōu)秀、生產(chǎn)技術(shù)成熟等原因，率先實現(xiàn)大規(guī)模量產(chǎn)，步入推廣紅利期。據(jù)統(tǒng)計，TOPCon電池組件在目前的招標中已經(jīng)占據(jù)七成的份額，將逐步取代P型的PERC組件。

與此同時，新興的光伏技術(shù)，如異質(zhì)結(jié)（HJT）、背接觸（BC）和鈣鈦礦太陽能電池，也正在快速發(fā)展。HJT電池通過在傳統(tǒng)硅電池的基礎(chǔ)上增加非晶硅層來提高效率，而BC電池通過將所有的電極布置在電池的背面來減少正面的遮擋，從而提高光電轉(zhuǎn)換效率。鈣鈦礦太陽能電池則因其低成本和高效率的潛力成為研究的熱點，盡管其穩(wěn)定性和環(huán)境影響仍然是需要克服的挑戰(zhàn)。據(jù)統(tǒng)計，截至2023年底，TOPCon/HJT/BC電池的名義產(chǎn)能將達到684/51/58GW，而鈣鈦礦電池2023年的規(guī)劃產(chǎn)能為5.5GW。

除鈣鈦礦電池外，新型電池的光電轉(zhuǎn)換效率均高于傳統(tǒng)PERC電池。其中，BC電池當前量產(chǎn)效率最高，可達26.5%，并且理論效率最高，提升空間較大。

   

2. HJT電池受產(chǎn)線不兼容制約，規(guī)模化進程相對緩慢

核心原理：

HJT電池的核心原理在于它采用了異質(zhì)結(jié)構(gòu)，即在傳統(tǒng)的晶體硅（c-Si）基礎(chǔ)上，兩側(cè)分別鍍上一層n型和p型的非晶硅（a-Si:H）。這種結(jié)構(gòu)的關(guān)鍵在于非晶硅層能有效地鈍化晶體硅表面的缺陷，減少電子-空穴復(fù)合，提高電池的開路電壓和填充因子，從而實現(xiàn)高效率的光電轉(zhuǎn)換。非晶硅層的引入不僅提高了電池的性能，也允許在較低的溫度下進行電池的生產(chǎn)，有助于保護硅片不受高溫損傷，但同時也帶來了更高的制造成本和技術(shù)難度。

主要特征：

（1）光電轉(zhuǎn)換效率較高：據(jù)隆基在2023年5月最新的理論更新，基于納米晶化工藝的HJT理論極限效率可達29.2%，高于基于雙面Poly路線TOPCon的28.7%；

（2）高溫環(huán)境下更穩(wěn)定：HJT電池的溫度系數(shù)要優(yōu)于PERC電池和TOPCon電池，目前常規(guī)PERC電池溫度系數(shù)為-0.45%~-0.3%/℃，TOPCon電池溫度系數(shù)一般為-0.29%~-0.28%/℃，HJT電池溫度系數(shù)為-0.25%~-0.2%/℃。在高溫的環(huán)境下，HJT電池的發(fā)電量更大，擁有更好的發(fā)電性能；

（3）流程工藝較少：HJT電池工藝主要包括4個環(huán)節(jié)：制絨、非晶硅沉積、TCO沉積、絲網(wǎng)印刷，遠少于PERC（10個）和TOPCON （12-13個）的工藝流程，降本空間大，產(chǎn)品良率高。

（4）產(chǎn)線與原P型電池不兼容：產(chǎn)線不兼容是當前HJT電池市占率遠不如TOPCon的核心原因，不能像TOPCon電池一樣由PERC產(chǎn)線直接轉(zhuǎn)化；

（5）銀漿成本較高：據(jù)Solarzoom測算，截至23年9月，HJT非硅成本已達到0.22元/W，高于PERC電池片約0.09 元/W，硅成本低于PERC約0.025元/W，單瓦綜合成本僅高0.07元/W。低溫銀漿是非硅成本中的大頭，約占35%。

當前情況：

去銀化是HJT降本的重要突破口，包括使用銀包銅等新型復(fù)合材料或使用電鍍銅代替低溫銀漿。24年1月末，東方日升宣布成功降低異質(zhì)結(jié)伏曦組件純銀用量，達到了每瓦小于7mg的領(lǐng)先水平，顯著優(yōu)于PERC(約7.82mg/w)和TOPCona(約10.24mg/w)。

HJT生產(chǎn)成本較高的痛點還在于產(chǎn)線與原PERC電池不兼容，設(shè)備的性能要求遠高于TOPCon電池，投資額較大，產(chǎn)生的折舊費用導(dǎo)致HJT電池生產(chǎn)成本較高。

此外，作為N型電池的兩大競爭對手，HJT電池與TOPCon電池的差異化并不明顯，存在一定程度上的同質(zhì)化競爭，且需要額外的投資和尚在探索的降本路徑，種種原因?qū)е翲JT電池目前的名義產(chǎn)能遠低于TOPCon電池，且低于BC電池。

小結(jié)

TOPCon、HJT、BC、鈣鈦礦電池雖然在當前時期受到較大關(guān)注，但由于它們各自所處的發(fā)展階段不同、定位性質(zhì)不同，并不能將它們進行同臺比較。

各自來看，PERC、TOPCon、HJT都是從改善鈍化工藝減少電學(xué)損失角度出發(fā)提高電池極限轉(zhuǎn)換效率，是競爭性的替代關(guān)系。目前TOPCon和HJT電池取代傳統(tǒng)PERC電池已經(jīng)是大勢所趨，而HJT由于差異化不明顯但需要額外的投資和降本過程，在當前市場占據(jù)份額較小。預(yù)計在24-25年，TOPCon電池將成為光伏市場的核心主流，HJT電池仍將占據(jù)10%左右的市場份額。

BC電池通過增加光照面積減少光學(xué)損失角度出發(fā)提高電池極限轉(zhuǎn)換效率，和其他電池之間不存在替代關(guān)系。目前由愛旭股份領(lǐng)銜已經(jīng)進入了實際交付使用階段，其核心競爭力在于高效性和美觀性，差異化明顯，受到海外高端分布式市場的青睞。

總之，“降本”和“增效”是太陽能光伏電池技術(shù)的永恒主題。TOPCon電池作為折中且“無縫銜接”的全新一代，在23年下半年N/P轉(zhuǎn)換的過程中走向頂峰。今后，光伏組件的技術(shù)迭代依然存在，我們將始終對新型光伏組件保持關(guān)注。

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