近年來，盡管業(yè)內(nèi)一直認(rèn)為PERC電池提效空間有限，但是PERC的量產(chǎn)效率依然保持著每年約0.4-0.5%的提效速度，部分電池廠商聲稱PERC量產(chǎn)效率已實(shí)現(xiàn)23.5%且仍有提效后招。PERC電池的高效率，以及近2年來掀起的大尺寸浪潮，讓PERC又出現(xiàn)一波巨量擴(kuò)產(chǎn)，今年年底前PERC大尺寸新增產(chǎn)能將超過200GW，PERC的過渡擴(kuò)張也極大地壓縮了其他電池技術(shù)的發(fā)展空間。

盡管PERC仍然是未來2-3年甚至5年內(nèi)主流的電池技術(shù)，但是PERC電池越來越迫近其理論極限的事實(shí)終究說明電池技術(shù)正面臨新的技術(shù)拐點(diǎn)。目前關(guān)于PERC后的下一代電池技術(shù)討論主要集中在N型TOPCon 和HJT 上，兩種電池雖然不是非此即彼的關(guān)系，但是電池效率提升和成本降低的進(jìn)步速度將決定二者誰將率先占據(jù)PERC后產(chǎn)能擴(kuò)張的高點(diǎn)。

TOPCon產(chǎn)能與效率現(xiàn)狀

Source: PV InfoLink技術(shù)趨勢(shì)調(diào)研報(bào)告2021年8月

TOPCon 因?yàn)槠渑cPERC均為高溫工藝且工序兼容性較高，該技術(shù)更受傳統(tǒng)電池廠商的青睞，今年許多新增PERC產(chǎn)能都做出預(yù)留TOPCon接口以備后續(xù)升級(jí)。盡管眾多企業(yè)宣布布局TOPCon 但是受制于技術(shù)路線的困擾，下半年除了天合，尚德，BYD計(jì)劃邁向量產(chǎn)外，以及隆基銀川，通威眉山宣布GW級(jí)TOPCon 產(chǎn)能籌備中，實(shí)際落地的產(chǎn)能仍較少。

目前TOPCon 主流電池量產(chǎn)效率約23.7-23.8%，部分電池廠商宣布已實(shí)現(xiàn)24.0%+，但是PERC電池效率提升明顯，TOPCon效率仍然未拉開與PERC電池的差距。

TOPCon 主要挑戰(zhàn)

硼擴(kuò)

盡管硼擴(kuò)與磷擴(kuò)工藝以及設(shè)備相似度極高，但是因?yàn)榕鹪诠柚械墓倘芏容^低，導(dǎo)致B擴(kuò)相較常規(guī)的磷擴(kuò)較難，實(shí)際硼擴(kuò)散的溫度需要達(dá)到900-1100℃，同時(shí)三溴化硼擴(kuò)散的副產(chǎn)物對(duì)石英器件損傷嚴(yán)重。目前越來越多的廠商開始使用三氯化硼作為硼源，雖然三氯化硼的副產(chǎn)物對(duì)石英器件基本無損傷，但受制于B-CL鍵能較大，擴(kuò)散均勻性又略差于三溴化硼。

另外，目前SE暫時(shí)又未能應(yīng)用于TOPCon 正面發(fā)射極，方阻的提升空間相對(duì)SE+PERC較小，大大影響了短路電流的提升和接觸電阻的降低。

多晶硅鈍化層制備

TOPCon 和PERC最大的不同即為背面引入了隧穿氧化層+摻雜薄多晶硅層, 當(dāng)前主流的工藝為通過熱氧法生長(zhǎng)約1.5-2nm的隧穿氧化層，同時(shí)通過LPCVD方法沉積150-200nm的薄多晶硅層，再輔之磷擴(kuò)進(jìn)行摻雜，但是該技術(shù)路線生產(chǎn)效率低且伴隨繞鍍的問題導(dǎo)致良率偏低，目前采用此工藝路線的TOPCon 良率也僅為90-95%，與PERC 98%的良率相差較大。針對(duì)LPCVD良率提升困難的現(xiàn)狀，越來越多的設(shè)備廠商開始嘗試新的技術(shù)路線，如PECVD/PEALD/PVD，盡管新技術(shù)路線的設(shè)備陸續(xù)推向市場(chǎng)，但新技術(shù)路線的設(shè)備仍缺量產(chǎn)能力驗(yàn)證，TOPCon 技術(shù)路線的爭(zhēng)論仍將持續(xù)為熱點(diǎn)話題。

金屬化

盡管TOPCon與PERC均采用高溫?zé)Y(jié)型銀漿，但是TOPCon正反面均使用銀漿，典型M6 TOPCon 電池使用銀漿約130mg相較PERC M6電池高出約60mg, 同時(shí)較低的良率也制約著成本的降低，當(dāng)前TOPCon 非硅成本仍與PERC有著約0.07-0.12元/W的差距。TOPCon雙面均使用銀漿決定了其金屬化成本不可能低于PERC, TOPCon 唯有進(jìn)一步提升效率和良率從而縮減與PERC的單瓦差距。

HJT產(chǎn)能與效率現(xiàn)狀

Source: PV InfoLink技術(shù)趨勢(shì)調(diào)研報(bào)告_2021年8月

HJT憑其較高的效率極限以及工藝相對(duì)簡(jiǎn)單，迅速的吸引了資本市場(chǎng)的目光，近期隨著通威1GW HJT項(xiàng)目的落地，華晟二期2GW的開工，JA計(jì)劃引進(jìn)HJT中試線，愛康產(chǎn)能的擴(kuò)張以及金剛玻璃和華潤(rùn)電力布局HJT等相關(guān)HJT利好消息的爆出，讓HJT的討論又進(jìn)入高漲。截至目前，HJT規(guī)劃產(chǎn)能已超過70GW，但是受制于較高的設(shè)備投資成本以及生產(chǎn)制造成本，實(shí)際落地的HJT產(chǎn)能仍較低且2021年擴(kuò)產(chǎn)落地仍較緩慢。

HJT 因?yàn)闆]有良率問題的困擾，當(dāng)前技術(shù)路線已經(jīng)較明確，PECVD法其中主要以RFCVD因?yàn)榧夹g(shù)成熟度較高且鍍膜均勻性較好已經(jīng)成為制備非晶硅層的主流工藝路線，熱絲CVD因?yàn)槠涑练e速率高和對(duì)硅片鈍化效果好的優(yōu)勢(shì)，部分廠商也在開始嘗試該路線；TCO制備環(huán)節(jié)，磁控濺射PVD法因?yàn)楣に嚭?jiǎn)單，膜層均勻易控制且靶材利用率高制造成本低等優(yōu)勢(shì)已然成為制備TCO的主流工藝，而反應(yīng)等離子體沉積RPD法因?yàn)閼{借沉積的IWO光電性能更優(yōu)異的優(yōu)勢(shì)，部分設(shè)備廠商一直也未放棄該路線的研究?？傮w來說，PECVD+PVD已然成為HJT最主流的路線組合。

當(dāng)前，HJT生產(chǎn)效率已完全步入24%+時(shí)代，且后續(xù)提效路線較多如SMBB,微晶硅替代非晶硅等，新的提效路線設(shè)備依賴程度均較高，隨著設(shè)備的不斷升級(jí)，設(shè)備廠商和制造商均聲稱2022年HJT有望實(shí)現(xiàn)25.00%+的量產(chǎn)效率。

HJT 主要挑戰(zhàn)

設(shè)備投資

隨著HJT設(shè)備國(guó)產(chǎn)化的普及，HJT投資成本已經(jīng)降到4.5億元/GW左右甚至4億元/GW以內(nèi)，但是相較PERC的1.5-2億元/GW和TOPCon 的2-2.5億元/GW仍高出較多，高設(shè)備投資成本不僅影響前期投入積極性，也意味著后期非硅成本中折舊更高，另外，目前HJT生產(chǎn)商開工率均不足，導(dǎo)致HJT的折舊成本高出PERC至少0.03元/W.。

制造成本

金屬化

區(qū)別于PERC和TOPCon 均使用高溫?zé)Y(jié)型銀漿，HJT使用的是低溫固化型銀漿，受制于低溫固化銀漿的成熟度較低導(dǎo)致的銷售價(jià)格較高，同時(shí)，低溫銀漿因?yàn)槠漭^高的電阻率和HJT雙面均需使用銀漿導(dǎo)致銀漿單耗相較PERC高出較多, 如HJT M6使用銀漿約200mg, 高出PERC M6使用銀漿量約130mg, 按照當(dāng)前的HJT銀漿使用量以及高HJT漿料售價(jià)，金屬化環(huán)節(jié)HJT成本高出PERC約0.12元/W。

為了進(jìn)一步降低金屬化環(huán)節(jié)的成本，新的技術(shù)路線如銀包銅和銅電鍍被行業(yè)討論研究最多，其中銅電鍍因?yàn)樾枰~外近1.8億/GW的投入以及良率，環(huán)保的考慮，目前進(jìn)展仍較緩；銀包銅已有廠商完成試驗(yàn)?zāi)壳耙堰M(jìn)入可靠性階段，預(yù)期2021Q4小批量量產(chǎn)。關(guān)于銀包銅，目前傳聞若銅占比30%左右電池片效率相當(dāng)，但成本方面仍不夠有競(jìng)爭(zhēng)力，但若銅占比40%以上，電池片效率可能會(huì)出現(xiàn)0.1-0.3%的下降，且最大的問題是銅外露產(chǎn)生的可靠性問題。

含銦靶材

HJT中因?yàn)槭褂煤煱胁?，TCO環(huán)節(jié)產(chǎn)生額額外非硅成本約0.05元/W，盡管國(guó)產(chǎn)靶材陸續(xù)實(shí)現(xiàn)進(jìn)口靶材的替代，但是因?yàn)榻饘巽煘橄∮薪饘?，未來如果HJT電池出現(xiàn)爆發(fā)性增長(zhǎng)，金屬銦的價(jià)格將出現(xiàn)井噴，近日已傳出因?yàn)楣夥姵仄髽I(yè)銦的催生需求，9月份銦價(jià)相比8月份已上漲了約60%，如何降低銦的使用也是HJT降本的一大核心。目前提出的省銦技術(shù)路線為AZO替代以及銦的回收利用，目前因?yàn)镠JT產(chǎn)能尚低且多數(shù)制造商在產(chǎn)能爬坡中，省銦環(huán)節(jié)的工作仍無實(shí)質(zhì)性進(jìn)展。

N型高效電池技術(shù)展望

盡管N型高效電池仍有較多待解決的問題，但是N型電池先天的高轉(zhuǎn)換效率、低衰減和更低LCOE潛力決定其勢(shì)必成為繼PERC后下一代電池主流技術(shù)。目前N型電池不管是TOPCon 還是HJT都取得了高于PERC的效率，而成本因素是制約N型能否快速增長(zhǎng)的關(guān)鍵。隨著越來越多的設(shè)備和制造廠商加入對(duì)TOPCon和HJT電池的研究，TOPCon 良率問題有望通過新的技術(shù)路線如PECVD或PVD解決；近年來HJT通過引入SMBB和銀包銅亦可實(shí)現(xiàn)與PERC非硅成本相差0.2元/W，屆時(shí)TOPCon 和HJT將更有競(jìng)爭(zhēng)力，產(chǎn)能的擴(kuò)張將加速落地。

目前預(yù)期TOPCon、HJT在近1-3年內(nèi)仍是呈現(xiàn)產(chǎn)能、產(chǎn)量都持續(xù)擴(kuò)張的情勢(shì)，但TOPCon能較多的接軌原有的PERC產(chǎn)能，在擴(kuò)產(chǎn)進(jìn)展上相比HJT有優(yōu)勢(shì)，短期內(nèi)TOPCon產(chǎn)能、產(chǎn)量發(fā)展速度優(yōu)于HJT。

成本是制約HJT發(fā)展的最核心因素，待銀包銅或銅電鍍技術(shù)驗(yàn)證成熟后，HJT GW級(jí)別的擴(kuò)張將越來越多，預(yù)期HJT仍需2-3年的降本（省硅省銦省銀）沉淀，2023年后實(shí)際產(chǎn)出才能出現(xiàn)較大規(guī)模。