TOPcon进入红利释放期 关注XBC、HJT多种路线

1、TOPcon进入红利释放期

隧穿氧化层钝化接触太阳能电池(Tunnel Oxide Passivated Contact solar cell,TOPCon)是2013年德国Fraunhofer太阳能研究所首次提出的一种新型钝化接触太阳能电池。其电池结构为N型硅衬底电池，在电池背面制备一层超薄氧化硅，然后再沉积一层掺杂硅薄层，二者共同形成了钝化接触结构，有效降低表面复合和金属接触复合。根据ISFH测算，双面多晶硅钝化TOPCon电池的理论最高效率达28.7%，且最接近晶体硅太阳能电池理论极限效率29.43%，提效潜力大。

各厂商不断突破TOPCon电池效率记录。目前在Topcon提效上，头部企业如隆基、晶科、天合光能等走在行业前列。2021年6月初，隆基宣布Topcon的实验室转化效率达到了25.21%;2022年3月天合光能宣布，其自主研发的210mm×210mm高效i-TOPCon电池，最高电池效率达到25.5%;2022年4月，晶科能源宣布，其自主研发的182N型高效单晶硅电池全面积电池转化效率达到25.7%，再次创造了新的大面积N型单晶钝化接触(TOPCon)电池转化效率世界纪录。

产线兼容性好，具有成本控制优势。N型TOPCon与P型PERC相比，工艺路线差异主要体现在多晶硅生长和氧化层的制备上，仅增加了硼扩和薄膜沉积设备，而在上游硅料、硅片等重资产环节并不涉及设备的更替，最大程度保留和利用现有P型PERC电池设备制程，兼容度高达70%。根据CPIA数据，2021年PERC产线设备投资成本降至19.4万元/MW，TOPCon电池线设备投资成本约22万元/MW，略高于PERC电池。从成本角度来看，硅片和浆料成本占TOPCon成本比较高，在80%以上。未来降低银浆用料和提高良率是降低成本的有效途径。

TOPCon电池项目相继启动，已获得集中式电站项目订单。6月，晶科能源“尖山二期11GW高效电池及15GW组件智能生产线项目”开工，电池量产平均效率目标为25%以上，在目前16GW N型TOPCon电池及组件产能的基础上继续扩充产能。天合光能在江苏宿迁布局8GW的TOPCon电池项目也已于4月正式启动，预计2022下半年投产，预计全年出货2-3GW，良率上97%，年底达到24.7%转换效率。

根据亚化资讯统计，2022年以来，国内新增建设和规划中的 TOPCon电池产能高达 224GW，为技术和设备供应商带来巨大的市场机会。

2、龙头企业布局IBC，在分布式市场有突出优势

IBC(interdigitated back contact，全背电极接触晶硅光伏电池)的正负极电池以叉指状的方式排列在电池背光面，p-n结也位于电池背面，属于背接触太阳电池。正面没有金属电极遮挡使IBC电池具有更高的短路电流Jsc，同时背面可以容许较宽的金属栅线来降低串联电阻Rs从而提高填充因子FF;加上电池前表面场以及良好钝化作用带来的开路电压增益，IBC电池在降低光学损失、提升效率、改善电池性能，外观美观等多个方面具备优势。

理论转换效率高，温度系数低。研究人员预计IBC太阳能电池的效率记录将达到29.1%。另外，IBC太阳能电池技术将传统选项的温度系数从-0.387%/ºC提高到-0.446%/ºC，降至-0.29%/ºC。因此，在炎热气候IBC太阳能电池板可以提供更好的性能。

兼容性好，有利于下一代技术的延伸。TBC电池是将TOPcon与IBC相结合，这种电池结构结合了IBC电流高的短路电流与TOPCon优异的钝化接触特性，因此能获得更高的电池效率。HBC是电池利用HJT电池结构和IBC结合，形成的太阳能电池结构，这种电池结构结合了IBC电池高的短路电流与HJT电池高的开路电压的优势，因此能获得更高的电池效率。

P型IBC已有较好成本解决方案。IBC电池技术的缺点是制造工艺更昂贵、更复杂。但在根据江苏日托光伏于2021年3月申请的专利《一种P型IBC电池的制备方法》，采用P型硅片作为衬底，正背面均无需硼掺杂，且不需要掩膜和光刻，工艺步骤简单，将传统IBC复杂的过程简化为12步，生产成本明显降低。考虑到P型IBC产品应用场景主要是海外分布式，终端对于高性能产品溢价接受度较高，假设其溢价可以达到0.2元/W，约合3美分/W，当P型IBC电池良率达到95%时，P型IBC产品一体化盈利即可达到约0.25元/W，当良率达到98%的时候，一体化盈利可以进一步提升到0.28元/W。

隆基率先布局HPBC电池，有望在高端分布式市场获得超额收益。隆基HPBC电池在P型技术路线上采用IBC技术，衬底硅片依然为P型硅片。2022年11月4日，隆基绿能正式向外界发布组件新品Hi-MO6，同时公司亦公布了该组件所搭载的HPBC电池细节。HPBC全称混合钝化背接触电池，目前量产效率突破25%，叠加氢钝化技术的PRO版本效率达到25.3%，公司推出组件新品Hi-MO6，在发电模拟中较PERC产品平均增益达到10%。预计2023年HPBC电池产能满产后,预计会有20-25GW的产品出货。

3、 HJT有望成为下一代技术，有望在2023年放量

HJT(本征薄膜异质结电池)是一种特殊的PN结，由非晶硅和晶体硅材料形成，是在晶体硅上沉积非晶硅薄膜，属于N型电池中的一种，最早由日本三洋公司于1990年成功开发，具有效率高、温度系数低、双面性高以及工艺步骤少的优势。

高效率：HJT单面组件的理论转换效率为26.07%，双面组件的转换效率超过30%，是业内最高效的太阳能技术之一。近两年，PERC电池的光电转换效率已达瓶颈，业界公认最高效率一般在22-23%左右，TOPcon电池光电转换效率达到25%以上，HJT电池转换效率突破26%(隆基);

良好的温度系数：PERC电池的温升系数是-0.38%/℃，HJT的温升系数是-0.25%/℃，HJT电池具备更低的温度系数，产生更高的开路电压，也就保证了更高的输出功率。基本上HJT电池每年比PERC电池每瓦高出3%的发电量，这也使它非常适合在高温区域应用。

高双面性：HJT电池的双面率能达到90%以上(最高能达到98%)，使得其在设计为双面组件时具有出色的性能。

工艺步骤少：HJT电池在制造过程中仅涉及5-7个步骤，设备的价格不断降低。

研发中试加速推进，效率记录不断突破。隆基绿能官方信息显示，近日经德国哈梅林太阳能研究所(ISFH)测试，隆基自主研发的硅异质结电池转换效率达26.81%，创造了大尺寸单结晶硅光伏电池效率新的世界纪录。华晟新能源介绍，其2021年投产的HJT1.0产线组件CTM达到98.5%;基于微晶技术的HJT2.0产线，M6单面微晶工艺研发产线，最佳批次平均效率25.45%，冠军片效率达到25.61%;G12量产线平均效率24.5%，最佳批次平均效率24.73%。金刚玻璃也表示，公司异质结电池微晶线HJT电池平均转换效率达到24.95%，电池最高转换效率已达25.2%，目前已交付部分客户异质结电池销售订单。

降本路线清晰，已见成效。从非硅成本来看，在银栅线技术下，目前量产HJT的单瓦成本较PERC高0.2元/瓦以上，未来差距可缩小到0.1元/瓦以内，导致HJT单瓦成本高的主要部分在于银浆耗量、ITO的使用、机台折旧等。华晟新能源对比2022年1月和2022年4月HJT电池各项成本发现，银浆每瓦单耗下降28%，网版寿命提升带来成本下降72%，清洗工艺优化以及低成本化学品导入带来化学品用量节省了31%，提高靶材利用率带来靶材耗量降低15%，年底非硅成本可以控制在0.14元/W左右，对比2022年1月份录得的0.38元/W，下降幅度极为显著。

量产招标进度超预期，多家厂商开始布局。金刚玻璃6月公告披露，公司决定投资建设4.8GW高效异质结电池片及组件项目，总投资额41.91亿元，建设周期为18个月。根据华晟新能源公众号5月披露，华晟拟在宣城开展建设三期4.8GW双面微晶异质结智能工厂项目，第一阶段2.4GW的工厂土建招标已正式挂网，将在2023年Q1-Q3分两期投产。另外，设备方面，捷佳伟创称2021年公司实现了HJT设备进入欧洲市场的突破;迈为股份称公司HJT设备已成功导入微晶技术，同时与产业链各环节厂家共同积极推进降本。

本文编选自微信公众号“集邦新能源网”;智通财经编辑：陈雯芳