编者按：
2021年中国进入“十四五”开局之年，国家主席习近平近期曾出席领导人气候峰会，并向做出“中国将力争2030年前实现碳达峰、2060年前实现碳中和”的庄严承诺。面对“3060”的目标及光伏全面平价时代的到来，光伏产业的发展将进入新的发展阶段，乘风破浪，助力碳达峰碳中和目标的实现。
索比咨询首席分析师曹宇曾说，光伏的发展到现在有三个推动力，第一次是从德国开始婴儿期;第二次是协鑫做了非常突出的贡献，也就是多晶硅的能级化方面做了贡献;第三次是激光切割。这三次变革都给技术发展带来了成本降低，从而可以看出光伏的本质是成本，降本增效一直都是行业发展的核心。目前的光伏市场上情况稍显复杂，随着 PERC电池的光电转换效率也已趋近天花板，提升空间越来越小。企业想要继续保持领先地位或是实现弯道超车，恐怕只能另寻技术创新之途，也就是说，光伏行业又一次走到技术变革的路口，下一步还会有什么?异质结、TOPcon、HBC、钙钛矿、叠层电池等。
索比咨询抱着局内人比旁观者更加客观理性，可以全方位、多角度观察的态度，走访了深耕光伏行业数十载的组件电池东方日升，共同探讨这个问题。关于本次探讨精心整理了这篇文章，希望对您有所收获。
PERC发展现状
PERC电池全称为“发射极和背面钝化电池”，是从常规铝背场电池(BSF)结构自然衍生而来。与常规电池相比， PERC 电池背面增加了氧化铝 AlOx，氧化硅 SiOx 和氮化硅 SiNx 等钝化叠层， 因此电池的表面复合速率大大的降低，电池的开压 VOC 可以提升 15-20mV。而且，由于背面钝化层可以增加光学内反射作用，因此电池的电流 ISC 也会有显著的提升。
随着自2017年以来隆基股份、晶科股份等国内企业在电池片领域实现快速进步，产品效率方面，2020年我国规模化生产的P型单晶电池均采用PERC技术，平均转换率达到22.8%，已经逐步接近24.5%的效率极限，目前处于后PERC时代。近年来国内新建产线基本全部采用PERC技术，PERC电池还是未来2-3年的主流产品。
异质结发展现状
HJT电池技术通过增加一层非晶硅异质结来提高Voc开路电压，从而提高电池片的转换效率，平均转换效率比PERC电池高出约1%。HJT电池片工艺主要是“制绒清洗、非晶硅薄膜沉积、TCO制备、电极制备”四大步骤。
HJT目前规划产能达70GW，越来越多企业投身异质结阵营。当前异质结电池量产效率普遍已在24%以上，根据公布的数据显示，前四名中通威异质结电池量产效率达到了25.18%、晋能集团达24.73%、爱康科技24.59%、东方日升24.55%。成本是制约HIT技术发展的关键因素，HJT电池生产成本约为0.92元/W，相比于PERC(0.71元/W)，HIT电池生产成本仍高出0.21元/W。未来HJT的降本路径主要集中在设备和银浆，目前HJT单吉瓦设备投资成本已经从2019年8-10亿元，降低至2020年的5亿元，2021年有望降低至4亿元左右。
TOPCon发展现状
TOPCon太阳能电池(隧穿氧化层钝化接触，Tunnel Oxide Passivated Contact)是一种使用超薄氧化层作为钝化层结构的太阳电池。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，为N-PERT电池转换效率进一步提升提供了更大的空间。
TOPCon电池最大程度保留和利用现有传统P型电池设备制程，只需增加硼扩和薄膜沉积设备，无须背面开孔和对准，极大的简化了电池生产工艺，量产化困难度低。整体而言，TOPCon与现有PERC电池产线兼容性高，受到老牌垂直一体化龙头的更多青睐。相关企业在后续的扩产计划中，均为TOPCon技术预留了升级空间，以期成为N型高效电池产业化的切入点，在未来的市场竞争中占据领先优势。
2021年4月，经德国Institut für Solarenergieforschung in Hameln ( ISFH )研究所测试，隆基电池研发中心单晶双面N型TOPCon电池转换效率达25.09%，基于单晶硅片商业化尺寸TOPCon电池效率首次突破25%，再次成为新世界纪录的创造者。
HBC发展现状
HJT+IBC=HBC，HBC在IBC电池的基础上，背面依次插入本征非晶硅钝化层和透明导电膜层，具有更好的钝化效果。另一方面，相比于HJT，HBC结合了正面无遮挡的技术优势，同时正面采用SiNx减反射层代替TCO，进一步减少了光学损失。HBC制备工艺由于P-N扩散区制备需要多次掩膜和光刻，工艺流程可长达20步，梅耶博格与瑞士电子与微技术中心在2019年推出隧穿HBC结构，仅需一次掩膜，流程也可缩减为10步。
HBC的工艺难度大，设备成本高。HBC可提升电池效率至26%以上。目前HBC电池仍处于实验室阶段。2017年日本Kaneka公司HBC电池实验室效率可达26.63%，2020年6月欧盟宣布拟采用梅耶博格设备量产25.4%效率的HBC电池，国内企业中，中来股份、天合光能有一定技术布局。
在PERC后时代，HJT和TOPcon是普遍认为的两种升级替代路线。很多企业都已经把目光转向了效率更高的电池技术，其中以TOPcon和HJT电池技术关注度最高，也最具产业化潜力。
东方日升作为行业内率先布局异质结的企业之一，东方日升在HJT技术研发、量产等方面均具有领先优势。
在这次调研中，东方日升副总裁黄强博士再次强调他曾在2020年光能杯会议上提出的光伏组件产品设计有三个原则：极简、生态、差异化。极简即是建立在降本基础上，减少光伏组件生产材料，简化步骤，同时增加功能，提升品质。210大硅片的高通量、一次生产、更高产出，异质结电池的四步工艺，都是极简方案的体现;一个产品的推出势必要在产业生态的角度思考，才能推动产业的发展，600W+光伏开放创新生态联盟的成立便是最好的体现;差异化最重要的是要有创新精神，即产品、设备、材料三要素的创新，而不仅仅是跟进。
目前东方日升的异质结规划产能为2.5GW，其中500MW在建，异质结电池效率为24.55%。黄强指出：异质结的低成本之路：少Ag、规模、量产、高产、超薄、超大(210)、低In低N。目前东方日升最新研发的高功率异质结组件，经权威第三方机构TUV南德实验室测试，组件最高功率达到606.656W，将异质结组件功率最高世界纪录提升了160W以上，是东方日升在异质结电池组件应用技术道路上的新突破，为异质结高功率组件规模化生产的发展奠定了新的基础。
黄强认为，今年将是异质结取得大幅突破之年。
责任编辑：大禹
