中企又插美國(guó)光伏產(chǎn)業(yè)一刀！TOPCon電池報(bào)價(jià)無(wú)限逼近主流，專利密布技術(shù)難點(diǎn)！

知情郎·眼｜侃透天下專利事兒

光伏N型TOPCon電池火了！

感覺(jué)舉國(guó)光伏路線都玩出花了！

據(jù)說(shuō)，TOPCon成品報(bào)價(jià)已逼近主流PERC系列電池價(jià)格。

8月8日，N型TOPCon技術(shù)路線代表中來(lái)股份首次對(duì)外公示了其電池的價(jià)格。

其中，單晶N型TOPCon電池182雙面，報(bào)價(jià)為1．40元／瓦；單晶N型TOPCon電池210雙面為1．41元／瓦。

從電池片的最新價(jià)格來(lái)看，中來(lái)股份的單價(jià)僅比市場(chǎng)主流的PERC電池高1．1－1．4毛錢(qián)。

當(dāng)然，人家只是報(bào)價(jià)，未必會(huì)大規(guī)模接單。

如果，中來(lái)股份對(duì)外市場(chǎng)報(bào)價(jià)如其所言能做到規(guī)模量產(chǎn)，那么，TOPCon光伏太陽(yáng)能電池技術(shù)已無(wú)限逼近成熟路線了。

二級(jí)市場(chǎng)也很給臉，TOPCon概念股今日領(lǐng)漲。

漲漲漲！

另外，國(guó)內(nèi)太陽(yáng)能電池技術(shù)發(fā)展如火如荼，美國(guó)人也坐不住了。

日前，美國(guó)參議院通過(guò)史上最大氣候法案，此次法案規(guī)模高達(dá)3690億美元，內(nèi)容主要涉及五大方面，其中頗受市場(chǎng)重視的是法案的第二部分，重點(diǎn)覆蓋清潔能源制造業(yè)，包括太陽(yáng)能電池板、風(fēng)力渦輪機(jī)、電池、電動(dòng)汽車、氫氣生產(chǎn)以及關(guān)鍵礦物在內(nèi)的眾多細(xì)分。

多年前，美國(guó)人就指責(zé)中國(guó)光伏產(chǎn)業(yè)獲得政府的巨額補(bǔ)貼，通過(guò)不正當(dāng)競(jìng)爭(zhēng)主導(dǎo)了全球太陽(yáng)能產(chǎn)業(yè)發(fā)展，直接導(dǎo)致了美國(guó)太陽(yáng)能產(chǎn)業(yè)被“壓垮”。

這次，美國(guó)人也學(xué)中國(guó)，大規(guī)模補(bǔ)貼行業(yè)，目標(biāo)是盡可能建立一個(gè)完整的美國(guó)國(guó)內(nèi)的太陽(yáng)能供應(yīng)鏈，生產(chǎn)100％的美國(guó)制造太陽(yáng)能板。

美國(guó)政客翻來(lái)覆去炒冷飯喊口號(hào)，不允許中國(guó)人繼續(xù)主導(dǎo)太陽(yáng)能產(chǎn)業(yè)。

知情郎感同身受，因?yàn)楹芏嘧稍冃袠I(yè)的業(yè)務(wù)也是炒冷飯整合信息，含金量很有限。

手里沒(méi)點(diǎn)真技術(shù)的可憐手藝人啊，同病相憐！

有產(chǎn)品說(shuō)產(chǎn)品，沒(méi)事天天扯后臺(tái)干爹，干啥呦！中國(guó)光伏太陽(yáng)能產(chǎn)品確實(shí)物美價(jià)廉，賣遍全球，這你得認(rèn)啊！

另外，要插句，很多光伏技術(shù)源頭其實(shí)來(lái)自美國(guó)，TOPCon 技術(shù)實(shí)際也是歐美人開(kāi)發(fā)并完善的，但是，在大規(guī)模產(chǎn)業(yè)化這塊，中國(guó)遠(yuǎn)勝歐美。

01TOPCon技術(shù)路線發(fā)展史

之前，知情郎寫(xiě)過(guò)光伏太陽(yáng)能電池HJT路線、鈣鈦礦技術(shù)路線文章，今天，得把TOPCon路線補(bǔ)全，算是齊活了！

TOPCon，全稱為，隧穿氧化層鈍化接觸太陽(yáng)能電池（Tunnel Oxide Passivated Contact solar cell TOPcon）。

技術(shù)名字夠長(zhǎng)的。

這個(gè)技術(shù)可大幅度提升N型電池VOC和轉(zhuǎn)換效率。

人家的工作原理是，高質(zhì)量的超薄氧化硅和重?fù)诫s多晶硅的疊層結(jié)構(gòu)，對(duì)全背表面實(shí)現(xiàn)了高效鈍化，同時(shí)載流子選擇性地被收集，具有制備工藝簡(jiǎn)單、使用N型硅片無(wú)光致衰減問(wèn)題和與傳統(tǒng)高溫?zé)Y(jié)技術(shù)相兼容等優(yōu)點(diǎn)。

TOPCon技術(shù)概念最早由德國(guó) Frauhofer 研究所于 2013 年提出，并于2015年研發(fā)出效率達(dá)到 25．1％的新一代 TOPCon 電池。

2017 年美國(guó)喬治亞理工學(xué)院對(duì)TOPCon 電池的電性能模擬研究將其電池效率進(jìn)一步提高到了25．7％，同年德國(guó) Frauhofer 研究所的 Armin Richter 團(tuán)隊(duì)在P 型FZ（區(qū)熔）硅片上首次應(yīng)用了 TOPCon 技術(shù)并達(dá)到 24．2％的電池效率；

理論計(jì)算，鈍化接觸太陽(yáng)能電池的潛在效率28．7％，最接近晶體硅太陽(yáng)能電池理論極限效率29．43％，遠(yuǎn)高于PERC的24．5％。

當(dāng)下看，代表未來(lái)光伏太陽(yáng)能電池趨勢(shì)的N型電池技術(shù)主要包括TOPCon與HJT。

HJT電池理論效率高于TOPCon電池，但TOPCon電池優(yōu)勢(shì)在于產(chǎn)線與當(dāng)前主流PERC電池產(chǎn)線部分兼容，新增投資遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于HJT電池生產(chǎn)線。

TOPCon與HJT技術(shù)兩種技術(shù)路線主要特點(diǎn)相比，TOPCon光致衰減首年1．5％、以后1．5％高于HJT零PID、零LID，光電轉(zhuǎn)換率23．5－24％與24％相近，但TOPCon在理論光電轉(zhuǎn)換效率28．7％及燒結(jié)溫度高皆優(yōu)于HJT的27．5％和燒結(jié)溫度低、需使用成本更高的低溫銀漿。

目前TOPCon主流電池量產(chǎn)效率約23．7－23．8％，部分電池廠商已實(shí)現(xiàn)24．0％＋。

2021 年隆基綠能在單晶硅片商業(yè)化尺寸 TOPCon 電池效率上首次突破25％，N型TOPCon轉(zhuǎn)換效率達(dá)到了25．21％，2022 年晶科能源自主研發(fā)的182 N型高效單晶硅電池最高效率達(dá)到了25．7％。

不得不贊嘆，中國(guó)廠商在光伏商業(yè)化這塊，比歐美人更果敢！投入也更大！

02工藝難點(diǎn)是鈍化接觸結(jié)構(gòu)

TOPCon電池的制備工序包括清洗制絨、正面硼擴(kuò)散、刻蝕去硼硅玻璃（BSG）和背結(jié)、氧化層鈍化接觸制備、正面氧化鋁／氮化硅沉積、背面氮化硅沉積、絲網(wǎng)印刷、燒結(jié)和測(cè)試。

其中，氧化層鈍化接觸制備為T(mén)OPCon在PERC的基礎(chǔ)上增加的工序，也是TOPCon的核心工序。

直白點(diǎn)說(shuō)，工序難點(diǎn)就是如何實(shí)現(xiàn)鈍化接觸結(jié)構(gòu)！

TOPCon電池有四種工藝流程可實(shí)現(xiàn)鈍化接觸結(jié)構(gòu)，分別是

LPCVD制備多晶硅膜結(jié)合傳統(tǒng)的全擴(kuò)散工藝；

LPCVD制備多晶硅膜結(jié)合擴(kuò)硼及離子注入磷工藝；

PECVD制備多晶硅膜并原位摻雜工藝；

PVD制備多晶硅膜并原位摻雜工藝。

從目前行業(yè)披露的資料來(lái)看，當(dāng)下主流工藝LPCVD技術(shù)路線，原因是簡(jiǎn)單成本低，可工業(yè)化。

LPCVD 技術(shù)路線全稱“低壓化學(xué)氣相沉積法”，是各技術(shù)路線中被最廣為接受，也是唯一規(guī)模商業(yè)化的技術(shù)。

方法一本征＋擴(kuò)磷。LPCVD制備多晶硅膜結(jié)合傳統(tǒng)的全擴(kuò)散工藝，工藝成熟且耗時(shí)短，120min生成120－150nm的非晶硅層，大概15nm／min，良率較高、生產(chǎn)效率高，已實(shí)現(xiàn)規(guī)?；慨a(chǎn)，不足是繞鍍和成膜速度慢。這項(xiàng)技術(shù)是目前TOPCon廠商布局的主流路線，主要是晶科能源和天合光能。

方法二直接摻雜。LPCVD 制備多晶硅膜結(jié)合擴(kuò)硼及離子注入磷工藝。離子注入技術(shù)是單面工藝，摻雜離子無(wú)需繞度，但擴(kuò)硼工藝要比擴(kuò)磷工藝難度大，成膜時(shí)間 240min 左右，是本征的2 倍，需要更多的擴(kuò)散爐和兩倍的 LPCVD 導(dǎo)致投資成本高，沉積完之后進(jìn)行退火激活，與本征相比良率差一些，轉(zhuǎn)化效率要高一些，主要布局的是隆基股份。

03敢公開(kāi)報(bào)價(jià)的中來(lái)股份進(jìn)展如何

在行研調(diào)研中，中來(lái)股份披露了自身TOPCon電池業(yè)務(wù)進(jìn)展度。

公司表示，TOPCon電池的主要優(yōu)勢(shì)在于單位設(shè)備投資額相對(duì)較低、電池效率提升空間大、規(guī)模越大非硅成本越低。公司有IBC技術(shù)且有過(guò)小批量出貨，但是成本比較高，所以公司決定將TOPCon和IBC結(jié)合研究TBC技術(shù)，目前已取得一些進(jìn)展。公司規(guī)劃的電池技術(shù)路線是TOPCon1．0－TOPCon2．0－TOPCon3．0－TBC－鈣鈦礦疊層，公司一直堅(jiān)持的目標(biāo)就是研發(fā)可量產(chǎn)的技術(shù)，實(shí)現(xiàn)低成本需求。

TOPCon電池銀漿耗量方面，一方面公司通過(guò)柵線設(shè)置提升漿料印刷能力來(lái)降低銀耗，另一方面通過(guò)尋找銀漿替代品減少銀耗。

公司從剛布局時(shí)的160mg／片降到130mg／片，預(yù)計(jì)后續(xù)可以降到100mg／片，明年的目標(biāo)是60－70mg。未來(lái)TOPCon3．0技術(shù)投入使用，非硅成本有望做到與PERC基本持平。

公司TOPCon產(chǎn)能目前布局在泰州和山西太原，泰州有TOPCon1．0技術(shù)產(chǎn)能和2．0技術(shù)產(chǎn)能，山西太原有2．0技術(shù)產(chǎn)能，關(guān)于非硅成本方面，泰州TOPCon1．0產(chǎn)能為老產(chǎn)能，非硅成本相對(duì)偏高，約比泰州TOPCon2．0產(chǎn)能高5分／W以上，泰州TOPCon2．0產(chǎn)能為新建的1．5GW產(chǎn)線，因規(guī)模有限，非硅成本約比PERC高5－7分／W；山西項(xiàng)目一期首批4GW也是使用的TOPCon2．0技術(shù)，目前該項(xiàng)目正處于爬坡階段，尚未有具體數(shù)據(jù)，對(duì)于該產(chǎn)線非硅成本目標(biāo)約比PERC高3－5分／W。公司希望TOPCon3．0技術(shù)研發(fā)成功后，可以實(shí)現(xiàn)非硅成本與PERC基本持平。