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—、三種電池技術(shù)潛力對比

現(xiàn)在為止有3 種技術(shù)路線 ， PERC 電池是占90%及以上的最主流的技術(shù)路線 ，TOPCo n 和 HJT 都在上升期。

最高理論效率：PERC 電池是 24.5% ;TOPCo n 分成兩種，— 個是單面（只有背表面做多晶硅鈍化） 27,1% I 雙面TOPCo n (前表面也做多晶硅） 28.7%; HJT 雙面28.5%。

最高實驗室效率：PERC 是 24% ; TOPCo n 是 26% f 是 德國4 厘米的小面積實驗室記錄 ，大面積來看晶科商業(yè)化最高效率是 25.4% ; HJT 是隆基 M 6 商業(yè)化達到26.3%。

產(chǎn)線名義效率（為產(chǎn)線自己宣傳報告，可能有些因素未考慮在內(nèi)）：PERC是 23% ; TOPCo n 是 24.5% ; HJT 是 24.5%。根據(jù)市場上組件功率來推測，有時候說測試效率很高，但是做成組件功率不是很高。一種可能就是

CTM 低 ， 還有效率虛高。我們?nèi)绻麖?CTM =100%反推電池效率 ， 拿 M 6 電池 72 片來看 ，不同尺寸硅片不太—樣 ，PERC 是 22.8% , TOPCon 是 23.71% , HJT 是 2,4 0 6% I 其實真正反映真實從組件端觀察的效率。產(chǎn)線良率：TOPCo n 是 98,5% f 現(xiàn)在各個企業(yè)播報的差別比較大 ， 從 90-95%之間都有宣布；HJT 大概98%。

工序數(shù)量：PERC 是 11 道工序；TOPCo n 是 1 2 道工序 ；HJT 是 7 道工序 ， 常規(guī)是 5 道工序，如果做得好 ，加上前清洗和吸雜就是7 道。

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薄片適用性：PERC 是 1 60-180µ m ,大尺寸硅片182/ 210 還是 170-180

µm。小尺寸能做到160µm ; TOPCo n 和 PERC 很相似， 1 60-180µm ;

HJT 大規(guī)模應(yīng)用l SOµ m , 做到130µ m 沒什么間題，往 120µm 也有企業(yè)宣布但是挑戰(zhàn)性比較大，但是未來機械手改進后會適應(yīng)。

硅片尺寸：都是全尺寸，只是 根據(jù)市場端需求。TOPCo n 做到210 很困難，因為高溫制程太多。

兼容性：TOPCo n 和 PERC 兼容性是主要部分兼容， 就是加了兩三臺設(shè)

備。HJT 基本不茉容。

設(shè)備投資：PERC 是 1.8 億/ GW , TOPCo n 是 2.5 億/ GW I HJT 是 3.5

億/ GW。

組件價格：市 面上 PERC 按 100% , TOPCo n 有 5%的溢價 ，HJT 有 10%

溢價。

技術(shù)拓展性 ：現(xiàn)階段雙面PERC , TOPCo n 能產(chǎn)業(yè)化的是單面，我們按照嚴格 CTM l OO , 主要是 23.7% -24%之間 ；雙面非晶H開 大規(guī)模量產(chǎn)的是 24.3% t t 反推等效效率24%左右。下一階段 HJT2.0 可以到 25% t

3.0 到25.5% 。TOPCo n 有些企業(yè)宣稱今年24.5% t 明 年25% 后年25.5% t從技術(shù)來講，提高效率不是在產(chǎn)線上積累效率就能提高，而是必須有技術(shù)設(shè)計才有提高。TOPCo n 想再提高 ，如果只是在背表面鈍化難度是比較大的，有可能雙面鈍化，雙面鈍化前表面也做要做厚，是不可能的，因為吸光太嚴重了，有—種設(shè)想是前表面做的很薄，導(dǎo)電 性很差后用ITO , 金屬漿料不燒進去，可以進—步做雙面鈍化， 所謂 PO LO 電池在海外并不成功，由荷蘭還是德國的研究所做的，最

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高效率只有 22.5%。另外— 種可能是背面做完鈍化后，正 表面做局部鈍化，不做全表面鈍化的原因是多晶硅做的很厚會有比較大的損失，光的吸

收損失很大，在有光沒電極的地方要去掉有電極不受光照的地方可以做，要局部的多晶硅鈍化膜，難度很大，到目前為止在任何實驗室和中試線還沒有這種電池被做出來。這只是設(shè)計，模型樣品沒有出來，所以做出來是什么狀態(tài)沒法驗證。現(xiàn)在只有 HJT 技術(shù)發(fā)展的提效路徑最明確。

我要提醒一個點是，從隆基2021 年發(fā)表結(jié)果看 ， 雙面TOPCo n 都用多 晶鈍化是28.7% 如果只有背表面鈍化，另外表面是 P+電極 ，只有 27.1%。單面理論極限效率比28.7%低。為什么隆基發(fā) 表的效率比德國的高，因

為隆基新發(fā) 表的是基千他自己 25.1% 的新鈍化膜機制所導(dǎo)致的接觸電阻下降 ，提升理論效率?，F(xiàn)在關(guān)注HJT 技術(shù)路線， HJT 三個技術(shù)路線 ，這個是全非晶，24.3% , 已經(jīng)大規(guī)模量產(chǎn)。單面微晶（前表面微晶二氧化硅）

25%, 都中試了。產(chǎn)業(yè)化實施是100%全是 HJT2.0 , 華晟初步結(jié)果是效

率能提升到25.5% -25.6% , 還有提升空間，因為還在剛開始調(diào)試。今年產(chǎn)業(yè)預(yù)期很明顯，年底HJT 效率是 25% , 而且通威等企業(yè)都在原有的生產(chǎn)線上改造成HJT2.0。HJT3.0 就是背表面做納米晶硅，難度更大但是完全可以在實驗室實施，華晟在做這方面工作，在試驗線上導(dǎo)入H開 ，背表面微晶硅。

2021 年 HJT 提效非常明顯，邁為、華晟、隆基等企業(yè)9 次打破世界紀錄，

所以這么大量打破世界紀錄表現(xiàn)技術(shù)相對成熟TO。PCo n 在 2021 年也不錯 ，不 僅是像德國4cm 小片不斷創(chuàng)造紀錄，在國內(nèi)的大面積商用硅片上也不斷創(chuàng)新，中來和晶科也打破了大面積尺寸的效率世界紀錄，達到

25.4%。2021 年確實在TOPCo n 電池技術(shù)上有很大進步。主要電流現(xiàn)在提升的很明顯，但是我們說TOPCo n 有個問題 ，如果只做單面，是德國

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人在報道上做的設(shè)計，但 N 型硅片的其實就這兩個，國內(nèi) 都是TOPCo n

開始產(chǎn)業(yè)化了，但是 PO LO 二次方背結(jié)技術(shù)，就是N 型雙面TOPCo n ,理論效率比較高但是做起來的工藝難度很大，只是設(shè)想，并沒有實驗室結(jié)果。如果產(chǎn)線上這個做出來效率會進一步提升，難度很大，還會進一步增加成本。PERC 到 2019 年 1 月份從隆基在當(dāng)時打破新世界紀錄24.06% I后 面 4 年沒有創(chuàng)造新世界紀錄，說明 這種電池處于瓶頸，理論效率只有 24,5% t 實際上效率24 點幾％已經(jīng)在實驗室做很多功夫了，現(xiàn)在產(chǎn)線也就 23%左右 ，說明 PERC 電池已經(jīng)沒有太多上升空間了。

二三種電池的技術(shù)難點

技術(shù)難點：PERC 工序10/ 11 步 ，比 如兩次激光，一次 擴磷 ，雙面踱膜．， TOPCo n 加鎖二氧化硅和多晶硅工藝 ，前 面還要擴淜 ，但是沒有激光開口，，還有濕法；HJT 其實原來只是從清洗，雙面渡微晶硅或者非晶硅，然后做ITO , 再絲印燒結(jié)。以前很簡單，只 有 4 步 ，但是現(xiàn)在硅片還需要吸雜，以前都是低溫過程，如果硅片不好，雜質(zhì)多會影響效率，要清洗和吸雜（跟擴磷差不多） ，所以就變成8 步。

TOPCo n 其實有很多企業(yè)也不太說第一大難點是擴淜 ，第二大是LPCVD ,單面渡背面繞渡比較嚴重，良率不高。雙面擴了之后這個問題基本解決，但是LPCVD 還有很多問題 ，管壁上踱很快 ，1 50 n m 的東西做 10 爐1.Su m ,很 快渡在管壁上，管 壁要經(jīng)常清洗，但是低壓過程的LPCVD 要層壓，需 要厚的石英管，同時也要清洗，這個問題比較大。現(xiàn)在用雙套管，外面層壓，里面承接鍛的那層膜，經(jīng)常拿出去清洗，雖然這樣比較好，但是又費了—些手續(xù)，所謂開機率會受影響，因為需要維護。實際擴淜本身很難的

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—件事情。工藝步驟比較長，導(dǎo)致良率損

失比較大還有一些可能的潛在的造成良率和產(chǎn)線波動問題，擴散燒穿和銀漿燒穿多晶硅膜造成鈍化破壞，還有高溫過程導(dǎo)致硅片損傷；H開 難點一個是 PECV D 保持凈化 ，要求接近半導(dǎo)體工藝 ，比 TOPCo n 擴散之前純度要求嚴格，還有 HJT2.0 和 3.0 之后 ，因 為氫稀釋率加大以 后需要加快沉積速率，要導(dǎo)入高頻，會導(dǎo)致均勻性下降。另外還有成本問題，如何讓銀漿用量下降，電池穩(wěn)定性又進—步提升。

成本難點：TOPCon 也有痛點，一 個是良率比較低 ，另外 就是CTM 。良

率低增加成本，CTM 比較低／和實際組件功率有明顯差。效率提升難度也比較大，未來上升空間沒有太多，因為設(shè)備維護頻率比較高；HJT 在成本

難點是漿料耗量比較大，—個是量如何降低，還有價格如何降低，此外

CTM 也比較低 微晶制備要求也是，影響成本和技術(shù)。

工藝過程：很多人讓我列成本分拆，其實我認為分拆成本意義不是很大，你看降本要看邏輯，也就是降本靠什么邏輯。比較這三個工藝過程，比如比較這三個有多少高溫。PERC 有 3 個高溫過程，一 個擴磷850°( t 兩個 渡膜400-4 50°( 燒結(jié) 800°( 。TOPCo n 高溫過程有擴淜1100-1300°( I擴磷 850°( , LPCVD700-800°C , 兩個渡膜 450°( t 燒結(jié) 800°( t 高溫

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過程很多，熱負荷很高，能耗和成本也很高。光從材料和設(shè)備投資方面看不出來 ，但是其實從電費來看 ，最 起碼比PERC 高。HJT 如果不吸雜 ，其實就是200°( I PE200°C I 燒結(jié) 200°( I PV D170°C。所以 它是非常低溫 的 ，低 溫時間也不長，因 為鍛膜時間非常短 ，經(jīng)常鍛2nm 、3nm 、10nm這樣的薄度。但是浸出時間比較長 ，浸出—個載板從頭到尾8min。—個載板的量比—個管式PECV D 少 ，管式PECV D 擴散是2400°( 或者1200°( t而—個載板12*12 =144 走得快但是量也少。這是 有—定可比性的 ，總 之

溫度是比較低。但是如果做快速磷吸雜 ，工藝可以達到1000° 成本和非 BOM 成本可能有所增加，這是提效的代價。在這個代價付出以后 ，在硅片和BOS 端會有大量所得，在組件端沒有什么增加。同樣的組

件 ，BOM 和非 BOM 成本都是一樣的 ，但是由于效率提高了，成 本就下降了 ，同時電站 BOS 也下降 ，硅料和硅片也下降。功率一大，這些的成本就會低。所以我說提效是最大的降本就在于提效可以使這些地方下降。這個是很早期2011 美國國家能源實驗室的結(jié)果，要想說明 這個問題 ，很 少人從邏輯來說降本邏輯，還是老的文章說的比較清楚。這篇文章說不同電池效率是黑線，黃線、藍線、綠線是每瓦功率，縱坐標是度電成本，橫坐標是每平方米組件價格，我們看組件效率提升價值在哪，假如我們都是

1.9 元/W 的價格 ，如果效率低 ，只 有 9%效率 ，組件價格—樣 ，則度電

成本算出來是1 毛 2 到 1 毛 3。如果效率到25% I 度電成本只有 8-9 分。所以價格—樣，只要效率提升，度電成本就會下降，這就是人們不斷追求效率的原理。要想提效，我在講降本邏輯是這樣的，降本是降低電池全壽命周期的成本( LCOE ) , 由四個因素決定 LCOE 的下降 ：發(fā)電增益、系統(tǒng)效率、系統(tǒng)成本、組件壽命。只要把壽命增加一倍就行，LCOE 就會下降一半。系統(tǒng)成本是我們最熟知的，但如果我們看到系統(tǒng)效率的提升會有很明顯問題。比如比較這三種電池的發(fā)電量增益 ，是 70、80、95 I 這個是從雙面率來看不一樣 ，它的收益率就會不一樣。從溫度系數(shù)來看，PERC是 0.38 , TOPCon 是 0.31 , HJT 是 0.26。溫度系數(shù)的差別決定千開壓，開壓來看HJT 最高 ， TOPCon 第二 ， PERC 第三 ， 開壓決定了溫度系數(shù)的差別。關(guān)于衰減， PERC 是有明確衰減模型，另外 兩個并沒完全模型， 所以有待后續(xù)研究。效率來看是23、24.6、24.5 I 但反推效率就不—樣 ，這就帶來了組件功率的不—樣，—系列組件功率不—樣，整個電站投資會下降。

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從 HJT 來看降本清況是這樣的 ，設(shè)備成本在不斷下降，設(shè)備國產(chǎn)化從原

ITO 這塊也有一些方案，后 面用 AZO I 用 ITO 氮化硅復(fù)合膜等，也 有所下降。我們用130µm 的硅片 ，發(fā)現(xiàn)工藝并沒下降，做成組件后CTM 反而上升，它是薄片，開壓會上升，整個電

池和組件來講反而上升。銀包銅穩(wěn)定性也是不錯 ，可以達到 6 倍 IEC 標

準后面就是大規(guī)模導(dǎo)入問題。鍛銅其實國內(nèi)包括龍頭企業(yè)通威和隆基，都在做電鍛銅的不斷改進，除了傳統(tǒng)地用種子層掩膜來渡，現(xiàn)在改善了以后可以直接鍛，像澳汾I Su nd rive 公司等 ，這樣節(jié)省了很多成本。HJT 想大規(guī)模也要與整個產(chǎn)業(yè)鏈匹配。

設(shè)備我給大家看下 ， HJT 這塊很簡單，就是 CVD 多層膜 ， INIP 和 IINP

的兩種渡法 ， IINP 效率會提高一些。踱膜設(shè)備廠家有邁為、理想、捷佳偉創(chuàng)和鈞石。PVD 這個設(shè)備很多企業(yè)比如國內(nèi)的邁為、鈞石、捷佳偉創(chuàng)， 當(dāng)然 還有一些新冒出來的PVD 的企業(yè)也都能做，因 為這個其實是很簡單 的設(shè)備。PVD 在電子行業(yè)，渡平板顯示和大規(guī)模玻璃是很成熟的技術(shù)了，所以設(shè)備成本下降空間是巨大的。TO PCo n 擴散是難點 ， TO PCo n 主要 是做 LPCVD 和擴散設(shè)備，擴散設(shè)備各家都能做， LPCVD 是比 較新型的，現(xiàn)在有 PECVD、管式的 PEALD , 還有中來的 PVD 這幾種技術(shù)。管P 也 有很多家，之前的CT 的 ，在國內(nèi)就是和拉普拉斯有合作，還有捷佳偉創(chuàng) ，荷蘭的Te m p ss , 后面就有北方華創(chuàng)、 賽瑞達、拉普拉斯和48 所。現(xiàn) 在拉普拉斯供貨好像比較多。

原標題：光伏電池技術(shù)專家交流紀要