未來光伏電池之爭：TOPCon能否取代PERC？

 近年來，在補貼退潮的倒逼下，我國光伏發電技術處于飛速發展中，其中最為基礎的光伏電池技術更是百花齊放。

  從簡單的多晶、單晶電池，到黑硅電池、高效單晶電池，再到PERC電池、HJT電池、N型電池，不同類型的高效電池層出不窮。效率的不斷提升，讓人看到了光伏發電的活力，也看到了光伏發電未來的巨大潛力。

  PERC仍是主力軍

  自2016年之后，PERC電池異軍突起，成為了當前高效電池的主力軍。數據顯示，2019年初，國內PERC產能已經達到了60GW左右，而隨著單晶PERC產能的釋放，國內PERC產能到2019年底將達到100GW以上。

  PERC工藝的關鍵在于給電池背面加鈍化層，減少效率損失。PERC工藝過程簡單，主要設備已經國產化，有較好的量產條件。實踐證明，PERC工藝應用在單晶電池方面效果顯著。PERC工藝的走熱，增大了單晶電池的市占率。

  所以在已量產的高效電池技術中，單晶PERC電池的擴產速度最快，發展空間巨大。目前新上的單晶電池產能幾乎全部采用PERC工藝，其轉化效率已經達到22%以上，而且仍然在迅速提升之中。

  除了效率高、易量產之外，PERC電池還有另一項優勢在于與其他工藝及技術的兼容性。目前，雙面發電的電池成為了行業的趨勢，而在這樣的趨勢下，PERC工藝可以完全沒有阻礙的與雙面工藝疊加。在幾乎不增加制造成本的情況下，雙面PERC在系統端可實現10%-25%的發電增益，從而降低光伏系統的度電成本，正成為PERC技術發展的重要技術路線。

  另外，PERC電池還可以與半片、雙玻等工藝技術疊加，未來發展前景廣闊。有專家分析認為，未來兩三年內，高效PERC電池仍然會是主流。

  PERC電池發展的熱火朝天，而原先被認為有可能與PERC一較高下的n-PERT電池逐漸被遺忘。由于摻雜工藝的區別，光伏電池被分為P型電池和N型電池，P型硅片制作工藝簡單，成本較低，N型硅片通常少子壽命較大，電池效率可以做得更高，但是工藝更加復雜。一直以來，以n-PERT電池、HIT電池為代表的N型電池都被當做未來晶硅電池發展的必經之路。但是P型PERC電池的出現，讓N型電池陷入尷尬。

  因為在PERC電池效率的提升之下，n-PERT電池的效率優勢已經蕩然無存。而作為N型電池的另一熱點，HIT雖然在近年來炒的火熱，但是困于成本過高，一直難有大規模量產。PERC作為P型電池的代表發展的如火如荼，而一直有著“高效”之稱的N型電池家族卻陷入困頓。一類新型電池的出世，似乎讓N型電池重新看到了希望。

  TOPCon電池橫空出世

  在2019年的SNEC展會期間，TOPCon電池橫空出世，受到了行業的焦點關注。TOPCon技術是在電池背面制備一層超薄的隧穿氧化層和一層高摻雜的多晶硅薄層，二者共同形成了鈍化接觸結構。該結構可以阻擋少子空穴復合，提升電池開路電壓及短路電流。

  在工藝方面，TOPCon技術只需要增加薄膜沉積設備，能很好地與目前量產工藝兼容。同時TOPCon電池還具有進一步提升轉換效率的空間，有望成為下一代產業化N型高效電池的切入點。根據理論計算，鈍化接觸太陽能電池的潛在效率（28.7%）最接近晶體硅太陽能電池理論極限效率（29.43%）。

  可見，與PERC電池類似的是，TOPCon電池也在背面采用了鈍化接觸結構，增強了電池性能。而且在工藝方面，TOPCon電池以較小的成本獲得了較大的效率上升。另外，TOPCon電池的未來效率提升空間巨大，是最接近晶硅電池理論效率值的電池之一。

  擁有以上的優勢，TOPCon電池毫無疑問擁有廣闊的發展前景。不僅如此，TOPCon電池有望成為N型電池的切入點，為N型電池的發展開辟一條路徑。

  目前，TOPCon電池量產效率在22.5~23%之間，還有很大的上升空間。TOPCon電池已經引起多家光伏企業的布局，中來股份、天合光能都宣布TOPCon實現量產。其中中來股份的全尺寸N型單晶雙面鈍化接觸電池效率達到23.3%；天合光能研發的鈍化接觸電池效率達到24.58%；晶科研發的大面積TOPCon電池轉換效率達到了24.2%。

  據悉，“太陽能之父”馬丁·格林曾表示，PERC系列電池技術的實驗室效率應可提高到26%以上。而目前單晶PERC電池效率紀錄已經逼近24%，上升空間還有，但是已經不大。而TOPCon電池目前的實驗室效率和量產效率都與單晶PERC電池相差不大，但是卻有更加廣闊的效率上升空間，這場P型電池與N型電池的爭奪，或許會以TOPCon電池的崛起而終結。