光伏產(chǎn)業(yè)鏈的發(fā)展本質(zhì)是技術(shù)驅(qū)動降本增效。電池片技術(shù)的選用與下游電池的性能以及成本有著極為緊密的聯(lián)系，其中又以光電轉(zhuǎn)換效率的相對提升對于終端的發(fā)電成本控制更為有效。

隨著P型電池接近理論效率極限，N型電池技術(shù)將成為未來發(fā)展的方向。

光伏電池技術(shù)分類：

資料來源：中國光伏技術(shù)發(fā)展報告，興業(yè)證券

P型電池傳統(tǒng)單晶和多晶電池主要技術(shù)路線為鋁背場技術(shù)（AL-BSF），目前主流的P型單晶電池技術(shù)為PERC電池技術(shù)，該技術(shù)制造工藝簡單、成本低。

N型電池具有轉(zhuǎn)換效率高、雙面率高、溫度系數(shù)低、載流子壽命更長等優(yōu)點(diǎn)，在新技術(shù)電池技術(shù)路線主要包括PERT、TOPCon、IBC、HJT等。

四種主流電池片技術(shù)特點(diǎn)：

資料來源：CPIA、北極星電力

2021-2030年各種電池技術(shù)平均轉(zhuǎn)換效率變化趨勢：

資料來源：CPIA

光伏電池第一代技術(shù)是鋁背場電池（BSF），PERC是基于BSF發(fā)展而來的第二代技術(shù)。

PERC之后的技術(shù)演變分兩種：一是在PERC的基礎(chǔ)上進(jìn)行持續(xù)的工藝改進(jìn)，稱之為PERC+技術(shù)，包括SE、TOPCon、PIBC以及其他形式的PERC+；二是對PERC工藝進(jìn)行了顛覆的HJT技術(shù)，代表行業(yè)下一代技術(shù)的發(fā)展方向。

光伏電池片技術(shù)迭代方向：

來源：光伏材料與技術(shù)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室、中泰證券

不同電池技術(shù)格局特點(diǎn)，在轉(zhuǎn)換效率、電池成本、工藝復(fù)雜性及與存量產(chǎn)線的兼容性等方面均有所不同。

從2022年產(chǎn)業(yè)趨勢來看，TOPCON、IBC電池片技術(shù)預(yù)計會提前HJT電池片技術(shù)進(jìn)入產(chǎn)業(yè)化。

TOPCON電池行業(yè)概覽

隧穿氧化層鈍化接觸（TOPCon）太陽能電池于2013年由德國Fraunhofer太陽能研究所首次提出。

主流TOPCon電池采用N型硅片，其技術(shù)的核心在于在背面增加了一種由極薄的SiO2隧穿層和n+摻雜多晶硅層組成的鈍化結(jié)構(gòu)，這樣可以借助電子隧穿效應(yīng)達(dá)到選擇性鈍化接觸的效果，同時也移除了鋁背場。而由于襯底硅片摻雜類型的改變，AL2O3層也移至前表面。

資料來源：正泰新能源、中科院物理所

TOPCon電池可以看作是基于PERC電池的又一次技術(shù)升級。

TOPCon電池的理論效率遠(yuǎn)超P型電池，目前量產(chǎn)/最高效率分別超24.5%/25%，且擁有低衰減、高雙面率、低溫度系數(shù)等優(yōu)點(diǎn)，在終端電站的發(fā)電增益效果明顯。

TOPCon電池制造工藝與PERC有很高的兼容性。對比現(xiàn)有PERC產(chǎn)線，只需要新增硼發(fā)射極的制備、生長隧穿氧化層、沉積多晶硅并對其進(jìn)行摻雜、擴(kuò)散后的清洗等四道工序，與存量PERC產(chǎn)線具有較好的設(shè)備兼容性。

對于PERC產(chǎn)線的升級，增加的設(shè)備投資額在5,000萬元~7,000萬元，而產(chǎn)線設(shè)備的兼容性是不少原業(yè)內(nèi)電池廠選擇TOPCon技術(shù)的一個重要原因。

在面臨大規(guī)模PERC產(chǎn)線設(shè)備資產(chǎn)折舊計提壓力下，升級改造拉長設(shè)備使用周期，疊加SMBB技術(shù)和銀漿國產(chǎn)化推進(jìn)，在提效降本方面的優(yōu)勢更加明顯，預(yù)計是未來2-3年具備性價比的路線選擇。

TOPCon相比PERC工藝流程增加2-3步，但可在PERC工藝技術(shù)上延伸。

HJT與PERC工藝路線完全不同，無法延伸，只能新投產(chǎn)線。

來源：《TOPCon電池的挑戰(zhàn)和機(jī)遇》，王文靜，中科院電工所

TOPCon電池行業(yè)市場格局

TOPCon電池效率與成本優(yōu)勢凸顯，國內(nèi)龍頭布局明顯加速。

自晶科能源發(fā)布N型量產(chǎn)TOPCon組件產(chǎn)品，拉開龍頭廠商推動TOPCon電池產(chǎn)業(yè)化的序幕。

晶科能源在合肥建設(shè)的16GW電池工廠將以生產(chǎn)TOPCon電池為主，預(yù)計這批電池轉(zhuǎn)換效率將達(dá)到25%，良率與量產(chǎn)PERC持平，且成本逼近PERC。

根據(jù)全球光伏最新統(tǒng)計數(shù)據(jù)，截止6月，晶科、中來等公司投產(chǎn)的TOPCon量產(chǎn)產(chǎn)能已經(jīng)超過24GW，各家企業(yè)現(xiàn)有產(chǎn)能及規(guī)劃新投規(guī)模超過80GW，且目前行業(yè)內(nèi)超300GW的PERC產(chǎn)線中，至少有一半的產(chǎn)能可以升級為TOPCon。

整體來看，2022年下半年有望進(jìn)入TOPCon電池產(chǎn)能大規(guī)模投產(chǎn)階段。

TOPCon電池產(chǎn)能的擴(kuò)張預(yù)計也將帶動設(shè)備和材料環(huán)節(jié)的升級以及出貨量的增加。

目前TOPCon電池最主流的工藝也是先量產(chǎn)的技術(shù)路線是LPCVD，而目前PECVD技術(shù)研發(fā)和產(chǎn)業(yè)化取得良好進(jìn)展，預(yù)計在下半年將正式進(jìn)入量產(chǎn)投放階段。

LPCVD和PECVD都有望成為電池組件企業(yè)的選擇，且PECVD的邊際變化更為明顯。

TOPCon關(guān)鍵設(shè)備目前已經(jīng)實(shí)現(xiàn)國產(chǎn)化，拉普拉斯、捷佳偉創(chuàng)、北方華創(chuàng)、48所均有相關(guān)設(shè)備生產(chǎn)。

TOPCon電池產(chǎn)業(yè)化推進(jìn)和產(chǎn)能的擴(kuò)張，帶動銀漿需求的增長和品質(zhì)要求的提升。

目前TOPCon電池銀漿消耗量為100-120mg/片，相較于PERC電池銀漿消耗60-70mg/片，有明顯的增加。

在TOPCon的組件封裝上目前主要采用POE膠膜，而POE膠膜不管是在銷售價格上還是在毛利率上相較于普通的EVA膠膜都有所提升。以上兩個環(huán)節(jié)主要廠商包括福斯特、帝科股份、蘇州固锝等。

具備成熟量產(chǎn)工藝的核心設(shè)備供應(yīng)廠商還包括帝爾激光、金辰股份等；受益裝機(jī)需求明確，N型技術(shù)迭代加速利好組件串焊機(jī)需求，主要廠商有奧特維等。

根據(jù)CPIA，2021年我國企業(yè)/研究機(jī)構(gòu)晶硅電池試驗(yàn)效率打破記錄11次，各路徑下轉(zhuǎn)換效率的快速提升，讓N型電池產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用成為更可能。

2021年10月晶科N型單晶TOPCon最高轉(zhuǎn)化效率達(dá)到25.4%，量產(chǎn)效率達(dá)到24.5%。

隆基擁有PERC、TOPCon、HJT，技術(shù)路線“全面開花”。2021年，隆基先后七次打破光伏電池轉(zhuǎn)換效率世界紀(jì)錄，其中N型TOPCon25.21%、P型TOPCon25.19%、N型HJT26.30%。

2022年3月天合光能N型單晶硅i-TOPCon電池效率新最高達(dá)到25.5%，這是天合光能第23次創(chuàng)造和刷新世界紀(jì)錄。

2022年4月經(jīng)權(quán)威認(rèn)證機(jī)構(gòu)德國哈梅林太陽能研究所（ISFH）測試，邁為股份采用低銦含量的TCO工藝結(jié)合銀包銅柵線，在全尺寸(M6，274.5cm2)單晶硅異質(zhì)結(jié)電池上獲得了25.62%的光電轉(zhuǎn)換效率。

隨著全球光伏行業(yè)需求景氣上行，政策面基本面共振，給行業(yè)景氣度增加了新的增量。各大廠商積極尋求技術(shù)上的突破，其中最主要的方向之一就是TOPCon技術(shù)路線，其具備高效率和低成本的性價比，并且能承接原有PERC產(chǎn)線改造升級，TOPCon電池加速擴(kuò)產(chǎn)，全產(chǎn)業(yè)鏈迎來新一輪升級機(jī)遇。