文章来源：全球光伏

在碳中和的大背景下，新能源行业可以说是发展到了转折期。这个被公认为是最具成长价值的行业，其细分领域具有许多投资机会。

而光伏是新能源发展中非常重要的一个方向。光伏电池技术变革是光伏成本下降的最大驱动力，是决定电池光电转换效率的关键因素。

(相关资料图)

一、光伏电池技术路线之争

在光伏产业链众多环节中，电池环节是技术进步的核心。 电池片在整个光伏产业链（硅料―硅片―电池片―组件）中，属于中下游环节。电池片是在硅片的基础上加工而成的，其功能是将光能转化为电能。

电池技术路线决定了光伏产品的效率极限。单晶PERC电池是光伏技术发展历史上的重要转折，为实现光伏发电平价上网做出了重要贡献。

随着PERC电池量产效率的不断提升，其当前效率已经达到23.5%，接近理论效率极限24.5%，行业亟需发展新一代电池技术，当前新型电池技术百花齐放，TOPcon，HJT，P-IBC成为下一代新技术的有力竞争者。

光伏当前最成熟的技术路径是PERC，也称之为P型电池（第一代技术），目前市占率在95%以上。 但是PERC电池逼近效率极限，以HJT异质结电池和TOPCon隧穿氧化层钝化接触电池为代表的N型新型电池（第二代技术），理论转换效率更高。

二、光伏电池分类

光伏电池片是降低光伏发电成本的关键部件。 光伏发电成本的下降取决于光伏电站成本的下降，目前的光伏电站成本主要由光伏电站建设成本和运维成本构成，由于光伏发电不消耗燃料，因此运维成本较低。

电站建设成本由非技术成本、关键设备成本、建安费用和组件成本构成，其中组件成本占46%左右，非技术成本约14%，关键设备成本和建安费用合计占40%。 电池片是决定组件效率和成本的核心器件，对于光伏发电成本的下降具有关键性的作用。

硅基光伏电池以衬底材料进行分类可以分成 P型电池和N型电池 。

P型电池指的是以P型硅片为衬底的电池片，N型电池指N型硅片为衬底的电池片。在p型半导体材料上扩散硼元素，形成n/p型结构的太阳电池即为P型硅片，P型硅中没有自由电子。在N型半导体材料上注入磷元素，形成p/n型结构的太阳电池即为N型硅片。

目前光伏行业主流产品是P型硅片，P型硅片制作工艺简单，成本较低，而 N型硅片通常少子寿命较大，电池效率可以做得更高，但是工艺更加复杂。 N型硅片掺磷元素，磷与硅相溶性差，拉棒时磷分布不均，而P型硅片掺硼元素，硼与硅分凝系数相当，分散均匀度容易控制，成本也就更低。

目前比较典型的P型电池包括BSF电池、PERC电池、PERC+电池等，典型的N型电池包括TOPcon电池、HJT电池、IBC电池等。

三、N型电池

N型替代路线明确，三大细分路线共存。 光伏行业的核心是降本增效，N型电池片的技术迭代顺应行业大趋势，产业规模化进程持续加快。其中TOPCon、HJT、IBC多种技术路径有望并行发展，共存竞争。TOPCon短期内为性价比最高工艺，中长期看HJT有望后来居上。

1.TOPcon电池

TOPCON（超薄隧穿氧化层钝化接触）是一种新型钝化接触技术，转化效率更高。

与PERC及PERL电池结构相比，TOPCon电池结构可对电池表面实现完美钝化，由于TOPCON电池结构具有高质量表面钝化(低复合电流密度)的异质结表面场，避免了金属电极与硅片直接接触所造成的接触区复合，因此其转换效率比较高，其理论极限可以达到26.6%。

TOPCon电池的整体成本比PERC电池高25%-30%，硅片和银浆占总成本的近八成，前者占63%，后者占16%。

TOPCon主要是 晶科能源、钧达股份、中来股份、捷佳伟创 在主导，其优势在于成本，因为TOPCon产线可以从当前大量的第一代P型电池产线进行转换，所以原先有很多声音认为TOPCon会先快速放量。

2.HJT电池

HJT电池是一种利用晶体硅基板和非晶体硅薄膜制成的混合型太阳能电池。 HJT的名字很多，看到HIT、HDT、SHJ、异质结这几个词也别晕，其实都是指同一个东西。

HJT主要是 金刚玻璃、爱康科技、迈为股份、东方日升 在主导，其优势在于性能，转换效率比TOPCon更高，但是成本也比TOPCon更高，所以尽管HJT性能高，但是市场原先预期成本因素会制约HJT短期快速放量。

HJT（异质结）电池制备工序少、提效优势明显，被认为是最具长期发展空间的N型电池技术路线。 HJT为天然的双面发电电池，双面率＞95%；采用低温工艺，适宜做薄片化，降本潜力大；温度系数较小，高温环境下衰减较小，发电量相对较高。 HJT制备工序简单，主要为四步 分别是清洗制绒、非晶硅薄膜沉积、TCO制备、电极制备。而PERC电池制备通常需要9-10道工序，因此HJT电池生产良率较高，极具量产优势。

HJT与目前PERC电池产线不兼容， HJT电池相较于PERC而言具有颠覆性，其生产设备与现有的PERC产线设备并不兼容，需要全部新建产线，由此将带来大量的新增设备需求。

3.IBC电池

IBC电池，即叉指式背接触电池，最大特点是正面无栅线，PN结和金属接触均在背面。IBC在三种路线中，工艺最复杂且结构设计难度最大，因此量产难度最大、速度最慢。

由于IBC电池没有金属遮挡，可以与其他电池技术结合，这一结构优势可以助力光电转换效率更上一层楼。

四、总结

最后，简单总结一下N型电池的优势与劣势。

值得注意的是，还有个比较热的 钙钛矿 ，P型是第一代技术，HJT、TOPCon是第二代技术，而钙钛矿则是更前沿的技术，是一种薄膜电池，不属于传统晶硅路线，目前还没有规模化量产。钙钛矿路线的成本很低，并且更关键的一点在于， 钙钛矿能与HJT电池组成叠层电池从而达到超30%的潜在转换效率，这是具有想象力的。

目前，钙钛矿尚处起步阶段，众多企业持续关注和布局。 天合光能、协鑫光电、东方日升、晶科能源、耹达股份西子节能、拓日新能、杭萧钢构、万润股份等厂商正储备相关技术。设备厂商如捷佳伟创、迈为股份、京山轻机、杰普特等已有相关设备布局。