—、三种电池技术潜力对比

现在为止有3 种技术路线 ， PERC 电池是占90%及以上的最主流的技术路线 ，TOPCo n 和 HJT 都在上升期。

最高理论效率：PERC 电池是 24.5% ;TOPCo n 分成两种，— 个是单面（只有背表面做多晶硅钝化） 27,1% I 双面TOPCo n (前表面也做多晶硅） 28.7%; HJT 双面28.5%。

最高实验室效率：PERC 是 24% ; TOPCo n 是 26% f 是 德国4 厘米的小面积实验室记录 ，大面积来看晶科商业化最高效率是 25.4% ; HJT 是隆基 M 6 商业化达到26.3%。

产线名义效率（为产线自己宣传报告，可能有些因素未考虑在内）：PERC是 23% ; TOPCo n 是 24.5% ; HJT 是 24.5%。根据市场上组件功率来推测，有时候说测试效率很高，但是做成组件功率不是很高。一种可能就是

CTM 低 ， 还有效率虚高。我们如果从 CTM =100%反推电池效率 ， 拿 M 6 电池 72 片来看 ，不同尺寸硅片不太—样 ，PERC 是 22.8% , TOPCon 是 23.71% , HJT 是 2,4 0 6% I 其实真正反映真实从组件端观察的效率。产线良率：TOPCo n 是 98,5% f 现在各个企业播报的差别比较大 ， 从 90-95%之间都有宣布；HJT 大概98%。

工序数量：PERC 是 11 道工序；TOPCo n 是 1 2 道工序 ；HJT 是 7 道工序 ， 常规是 5 道工序，如果做得好 ，加上前清洗和吸杂就是7 道。

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薄片适用性：PERC 是 1 60-180µ m ,大尺寸硅片182/ 210 还是 170-180

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

HJT 大规模应用l SOµ m , 做到130µ m 没什么间题，往 120µm 也有企业宣布但是挑战性比较大，但是未来机械手改进后会适应。

硅片尺寸：都是全尺寸，只是 根据市场端需求。TOPCo n 做到210 很困难，因为高温制程太多。

兼容性：TOPCo n 和 PERC 兼容性是主要部分兼容， 就是加了两三台设

备。HJT 基本不茉容。

设备投资：PERC 是 1.8 亿/ GW , TOPCo n 是 2.5 亿/ GW I HJT 是 3.5

亿/ GW。

组件价格：市 面上 PERC 按 100% , TOPCo n 有 5%的溢价 ，HJT 有 10%

溢价。

技术拓展性 ：现阶段双面PERC , TOPCo n 能产业化的是单面，我们按照严格 CTM l OO , 主要是 23.7% -24%之间 ；双面非晶H开 大规模量产的是 24.3% t t 反推等效效率24%左右。下一阶段 HJT2.0 可以到 25% t

3.0 到25.5% 。TOPCo n 有些企业宣称今年24.5% t 明 年25% 后年25.5% t从技术来讲，提高效率不是在产线上积累效率就能提高，而是必须有技术设计才有提高。TOPCo n 想再提高 ，如果只是在背表面钝化难度是比较大的，有可能双面钝化，双面钝化前表面也做要做厚，是不可能的，因为吸光太严重了，有—种设想是前表面做的很薄，导电 性很差后用ITO , 金属浆料不烧进去，可以进—步做双面钝化， 所谓 PO LO 电池在海外并不成功，由荷兰还是德国的研究所做的，最

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高效率只有 22.5%。另外— 种可能是背面做完钝化后，正 表面做局部钝化，不做全表面钝化的原因是多晶硅做的很厚会有比较大的损失，光的吸

收损失很大，在有光没电极的地方要去掉有电极不受光照的地方可以做，要局部的多晶硅钝化膜，难度很大，到目前为止在任何实验室和中试线还没有这种电池被做出来。这只是设计，模型样品没有出来，所以做出来是什么状态没法验证。现在只有 HJT 技术发展的提效路径最明确。

我要提醒一个点是，从隆基2021 年发表结果看 ， 双面TOPCo n 都用多 晶钝化是28.7% 如果只有背表面钝化，另外表面是 P+电极 ，只有 27.1%。单面理论极限效率比28.7%低。为什么隆基发 表的效率比德国的高，因

为隆基新发 表的是基千他自己 25.1% 的新钝化膜机制所导致的接触电阻下降 ，提升理论效率。现在关注HJT 技术路线， HJT 三个技术路线 ，这个是全非晶，24.3% , 已经大规模量产。单面微晶（前表面微晶二氧化硅）

25%, 都中试了。产业化实施是100%全是 HJT2.0 , 华晟初步结果是效

率能提升到25.5% -25.6% , 还有提升空间，因为还在刚开始调试。今年产业预期很明显，年底HJT 效率是 25% , 而且通威等企业都在原有的生产线上改造成HJT2.0。HJT3.0 就是背表面做纳米晶硅，难度更大但是完全可以在实验室实施，华晟在做这方面工作，在试验线上导入H开 ，背表面微晶硅。

2021 年 HJT 提效非常明显，迈为、华晟、隆基等企业9 次打破世界纪录，

所以这么大量打破世界纪录表现技术相对成熟TO。PCo n 在 2021 年也不错 ，不 仅是像德国4cm 小片不断创造纪录，在国内的大面积商用硅片上也不断创新，中来和晶科也打破了大面积尺寸的效率世界纪录，达到

25.4%。2021 年确实在TOPCo n 电池技术上有很大进步。主要电流现在提升的很明显，但是我们说TOPCo n 有个问题 ，如果只做单面，是德国

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人在报道上做的设计，但 N 型硅片的其实就这两个，国内 都是TOPCo n

开始产业化了，但是 PO LO 二次方背结技术，就是N 型双面TOPCo n ,理论效率比较高但是做起来的工艺难度很大，只是设想，并没有实验室结果。如果产线上这个做出来效率会进一步提升，难度很大，还会进一步增加成本。PERC 到 2019 年 1 月份从隆基在当时打破新世界纪录24.06% I后 面 4 年没有创造新世界纪录，说明 这种电池处于瓶颈，理论效率只有 24,5% t 实际上效率24 点几％已经在实验室做很多功夫了，现在产线也就 23%左右 ，说明 PERC 电池已经没有太多上升空间了。

二三种电池的技术难点

技术难点：PERC 工序10/ 11 步 ，比 如两次激光，一次 扩磷 ，双面踱膜．， TOPCo n 加锁二氧化硅和多晶硅工艺 ，前 面还要扩淜 ，但是没有激光开口，，还有湿法；HJT 其实原来只是从清洗，双面渡微晶硅或者非晶硅，然后做ITO , 再丝印烧结。以前很简单，只 有 4 步 ，但是现在硅片还需要吸杂，以前都是低温过程，如果硅片不好，杂质多会影响效率，要清洗和吸杂（跟扩磷差不多） ，所以就变成8 步。

TOPCo n 其实有很多企业也不太说第一大难点是扩淜 ，第二大是LPCVD ,单面渡背面绕渡比较严重，良率不高。双面扩了之后这个问题基本解决，但是LPCVD 还有很多问题 ，管壁上踱很快 ，1 50 n m 的东西做 10 炉1.Su m ,很 快渡在管壁上，管 壁要经常清洗，但是低压过程的LPCVD 要层压，需 要厚的石英管，同时也要清洗，这个问题比较大。现在用双套管，外面层压，里面承接锻的那层膜，经常拿出去清洗，虽然这样比较好，但是又费了—些手续，所谓开机率会受影响，因为需要维护。实际扩淜本身很难的

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—件事情。工艺步骤比较长，导致良率损

失比较大还有一些可能的潜在的造成良率和产线波动问题，扩散烧穿和银浆烧穿多晶硅膜造成钝化破坏，还有高温过程导致硅片损伤；H开 难点一个是 PECV D 保持净化 ，要求接近半导体工艺 ，比 TOPCo n 扩散之前纯度要求严格，还有 HJT2.0 和 3.0 之后 ，因 为氢稀释率加大以 后需要加快沉积速率，要导入高频，会导致均匀性下降。另外还有成本问题，如何让银浆用量下降，电池稳定性又进—步提升。

成本难点：TOPCon 也有痛点，一 个是良率比较低 ，另外 就是CTM 。良

率低增加成本，CTM 比较低／和实际组件功率有明显差。效率提升难度也比较大，未来上升空间没有太多，因为设备维护频率比较高；HJT 在成本

难点是浆料耗量比较大，—个是量如何降低，还有价格如何降低，此外

CTM 也比较低 微晶制备要求也是，影响成本和技术。

工艺过程：很多人让我列成本分拆，其实我认为分拆成本意义不是很大，你看降本要看逻辑，也就是降本靠什么逻辑。比较这三个工艺过程，比如比较这三个有多少高温。PERC 有 3 个高温过程，一 个扩磷850°( t 两个 渡膜400-4 50°( 烧结 800°( 。TOPCo n 高温过程有扩淜1100-1300°( I扩磷 850°( , LPCVD700-800°C , 两个渡膜 450°( t 烧结 800°( t 高温

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过程很多，热负荷很高，能耗和成本也很高。光从材料和设备投资方面看不出来 ，但是其实从电费来看 ，最 起码比PERC 高。HJT 如果不吸杂 ，其实就是200°( I PE200°C I 烧结 200°( I PV D170°C。所以 它是非常低温 的 ，低 温时间也不长，因 为锻膜时间非常短 ，经常锻2nm 、3nm 、10nm这样的薄度。但是浸出时间比较长 ，浸出—个载板从头到尾8min。—个载板的量比—个管式PECV D 少 ，管式PECV D 扩散是2400°( 或者1200°( t而—个载板12*12 =144 走得快但是量也少。这是 有—定可比性的 ，总 之

温度是比较低。但是如果做快速磷吸杂 ，工艺可以达到1000° 成本和非 BOM 成本可能有所增加，这是提效的代价。在这个代价付出以后 ，在硅片和BOS 端会有大量所得，在组件端没有什么增加。同样的组

件 ，BOM 和非 BOM 成本都是一样的 ，但是由于效率提高了，成 本就下降了 ，同时电站 BOS 也下降 ，硅料和硅片也下降。功率一大，这些的成本就会低。所以我说提效是最大的降本就在于提效可以使这些地方下降。这个是很早期2011 美国国家能源实验室的结果，要想说明 这个问题 ，很 少人从逻辑来说降本逻辑，还是老的文章说的比较清楚。这篇文章说不同电池效率是黑线，黄线、蓝线、绿线是每瓦功率，纵坐标是度电成本，横坐标是每平方米组件价格，我们看组件效率提升价值在哪，假如我们都是

1.9 元/W 的价格 ，如果效率低 ，只 有 9%效率 ，组件价格—样 ，则度电

成本算出来是1 毛 2 到 1 毛 3。如果效率到25% I 度电成本只有 8-9 分。所以价格—样，只要效率提升，度电成本就会下降，这就是人们不断追求效率的原理。要想提效，我在讲降本逻辑是这样的，降本是降低电池全寿命周期的成本( LCOE ) , 由四个因素决定 LCOE 的下降 ：发电增益、系统效率、系统成本、组件寿命。只要把寿命增加一倍就行，LCOE 就会下降一半。系统成本是我们最熟知的，但如果我们看到系统效率的提升会有很明显问题。比如比较这三种电池的发电量增益 ，是 70、80、95 I 这个是从双面率来看不一样 ，它的收益率就会不一样。从温度系数来看，PERC是 0.38 , TOPCon 是 0.31 , HJT 是 0.26。温度系数的差别决定千开压，开压来看HJT 最高 ， TOPCon 第二 ， PERC 第三 ， 开压决定了温度系数的差别。关于衰减， PERC 是有明确衰减模型，另外 两个并没完全模型， 所以有待后续研究。效率来看是23、24.6、24.5 I 但反推效率就不—样 ，这就带来了组件功率的不—样，—系列组件功率不—样，整个电站投资会下降。

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从 HJT 来看降本清况是这样的 ，设备成本在不断下降，设备国产化从原

ITO 这块也有一些方案，后 面用 AZO I 用 ITO 氮化硅复合膜等，也 有所下降。我们用130µm 的硅片 ，发现工艺并没下降，做成组件后CTM 反而上升，它是薄片，开压会上升，整个电

池和组件来讲反而上升。银包铜稳定性也是不错 ，可以达到 6 倍 IEC 标

准后面就是大规模导入问题。锻铜其实国内包括龙头企业通威和隆基，都在做电锻铜的不断改进，除了传统地用种子层掩膜来渡，现在改善了以后可以直接锻，像澳汾I Su nd rive 公司等 ，这样节省了很多成本。HJT 想大规模也要与整个产业链匹配。

设备我给大家看下 ， HJT 这块很简单，就是 CVD 多层膜 ， INIP 和 IINP

的两种渡法 ， IINP 效率会提高一些。踱膜设备厂家有迈为、理想、捷佳伟创和钧石。PVD 这个设备很多企业比如国内的迈为、钧石、捷佳伟创， 当然 还有一些新冒出来的PVD 的企业也都能做，因 为这个其实是很简单 的设备。PVD 在电子行业，渡平板显示和大规模玻璃是很成熟的技术了，所以设备成本下降空间是巨大的。TO PCo n 扩散是难点 ， TO PCo n 主要 是做 LPCVD 和扩散设备，扩散设备各家都能做， LPCVD 是比 较新型的，现在有 PECVD、管式的 PEALD , 还有中来的 PVD 这几种技术。管P 也 有很多家，之前的CT 的 ，在国内就是和拉普拉斯有合作，还有捷佳伟创 ，荷兰的Te m p ss , 后面就有北方华创、 赛瑞达、拉普拉斯和48 所。现 在拉普拉斯供货好像比较多。

原标题：光伏电池技术专家交流纪要