提效降本是光伏行業(yè)發(fā)展的永恒話題，在光伏產(chǎn)業(yè)鏈中，電池是技術(shù)進步的核心，也決定了光伏產(chǎn)品的效率極限。

目前，光伏市場跌入寒冬，價格深陷下行周期，行業(yè)大洗牌，關(guān)于電池的博弈也暗流涌動。

圍繞用戶關(guān)心的電池產(chǎn)品的功率、耐候性、溫度系數(shù)、衰減等根本性指標，各家企業(yè)使出渾身解數(shù)，力圖尋找新的突破點，快馬加鞭研發(fā)新技術(shù)，讓產(chǎn)品殺出重圍。

TOPCon、HJT、BC、鈣鈦礦等技術(shù)不斷革新與相互“較量”，多種產(chǎn)品百花齊放、爭奇斗艷，究竟誰能走得更穩(wěn)更遠？誰又是下一匹“黑馬”？

光伏電池技術(shù)更新迭代光伏企業(yè)加速研發(fā)

回顧光伏電池的發(fā)展史，不難看出電池技術(shù)進步之于行業(yè)的意義。

2012年之前，中國光伏產(chǎn)業(yè)屬于“三頭在外”，原料、市場、設(shè)備均依賴國外，電池技術(shù)也同樣受制于人。2012年，中電光伏牽頭國家863項目，正式吹響了我國PERC電池產(chǎn)業(yè)化的號角。但光伏產(chǎn)業(yè)剛剛起步，就遭遇了“雙反”的當頭棒喝，行業(yè)還來不及站穩(wěn)腳跟就立即跌入寒冬，光伏電池技術(shù)也亟需自主研發(fā)，打破處處掣肘的局面。

艱難時刻，中國光伏企業(yè)也展現(xiàn)出了超強的韌勁，一批企業(yè)倒下去，又一批企業(yè)站了起來，而且憑借技術(shù)升級，中國光伏實現(xiàn)彎道超車，終于在國際賽場擁有一席之地。

在2016年以前，中國光伏電池技術(shù)基本停在第一代常規(guī)AI-BSF鋁背場電池。2016年，國家能源局實施的“光伏領(lǐng)跑者計劃”，引領(lǐng)國內(nèi)PERC電池正式開啟產(chǎn)業(yè)化量產(chǎn)，平均效率達到20.5%，我國開始大規(guī)模量產(chǎn)PERC電池與組件，由此帶動了單晶PERC的產(chǎn)業(yè)革命。

也正是PERC之后，光伏電池的發(fā)展才駛?cè)肓丝燔嚨馈?/p>

2018年前后，國內(nèi)廠商開始積極布局TOPCon技術(shù)，龍頭企業(yè)的N型TOPCon電池最高效率達到了24.19%，IBC太陽能電池轉(zhuǎn)換效率達到25.04%。

此后，行業(yè)“內(nèi)卷”加劇，光伏電池技術(shù)發(fā)展加速，速度之快令人應(yīng)接不暇，甚至有行業(yè)人士感嘆：恨不得一年就是一個時代。

2019年，PERC電池規(guī)模化量產(chǎn)提速，量產(chǎn)效率達22.3%，產(chǎn)能占比超過50%，正式超過BSF電池成為最主流光伏電池技術(shù)。

2021年，黃河水電建成中國首條IBC電池量產(chǎn)線，產(chǎn)能200MW，平均效率突破24%。同年，部分企業(yè)開始研發(fā)BC技術(shù)路線，并將其產(chǎn)品的轉(zhuǎn)化效率做到接近26.5%。

2022年，隆基綠能打破塵封五年的硅太陽能電池轉(zhuǎn)換效率世界紀錄，達26.81%，這也是第一次由中國太陽能科技公司創(chuàng)造的迄今為止硅太陽能電池效率的最高紀錄。

2023年9月，隆基綠能正式對外官宣了未來將BC技術(shù)作為主要技術(shù)路線。一石激起千層浪，關(guān)于后PERC時代哪種技術(shù)才真正代表未來，再次引發(fā)了行業(yè)技術(shù)路線之爭。PERC出清、TOPCon看似風頭正勁，BC電池技術(shù)異軍突起，再加上異質(zhì)結(jié)、鈣鈦礦……到底誰才是最后贏家，一時間難判高下。

采用含鉛量較高的銀鋁漿

TOPCon優(yōu)勢和短板已凸顯

當前，PERC電池經(jīng)過5年發(fā)展，已逐步逼近其理論效率極限，目前產(chǎn)線量產(chǎn)效率23%左右，理論極限效率24.5%，未來提升空間有限，且提升難度極大，很多企業(yè)都在尋求出路。

2023年，可以說是TOPCon電池量產(chǎn)效率提升速度最快的一年。2023年9月， TOPCon電池平均量產(chǎn)轉(zhuǎn)換效率達到26.05%，兩個月后達到26.1%。一些積極布局TOPCon的企業(yè)加速追趕，平均量產(chǎn)效率紛紛突破25%，有的甚至達到26%。

2023年也被看作是TOPCon電池需求放量的元年，多家頭部企業(yè)都不約而同地選擇了TOPCon技術(shù)路線。

眾所周知，目前已知的TOPCon產(chǎn)線大多由PERC產(chǎn)線改造而來，其對外宣稱的低衰減、低功率溫度系數(shù)、高雙面率、高弱光響應(yīng)能力等特性，也是目前部分主流廠家在說服市場時采用的基本話術(shù)。改造費用低，整體性價比滿足要求，對于許多“老玩家”來說，沒有新產(chǎn)線的重投資包袱，確實是一筆劃算的買賣。

但是，我們不能因此忽視了TOPCon自身存在的短板。TOPCon電池受益于隧穿層良好的鈍化效果，理論效率極限是28.7%，但其理論極限建立在正面無柵線遮擋、無光學損失等前提下。目前量產(chǎn)的TOPCon電池的確可以通過工藝的持續(xù)優(yōu)化，形成雙面鈍化結(jié)構(gòu)(短期或存在良率問題)，但其正面卻始終存在光學損失，因此無法達成理論極限的前提條件，預(yù)計增效只能達到26.5~27%。

同時，TOPCon上表面電極材料選擇采用含鉛量較高的銀鋁漿，該電極材料在酸性環(huán)境下容易發(fā)生電極腐蝕，形成黑斑，從而影響電流傳輸，甚至導(dǎo)致電池的徹底失效。尤其是現(xiàn)階段TOPCon單玻組件在背面封裝時采用的是PET背板加EVA封裝，在單玻的封裝環(huán)境下，TOPCon組件受到水汽入侵后更容易在組件內(nèi)部形成酸性環(huán)境，使得其含鉛量高的銀鋁漿料，更易發(fā)生分解，導(dǎo)致大面積DH失效。因此目前市面上看到的TOPCon組件，絕大部分采用雙玻工藝，極少出現(xiàn)單玻，這也是由于其本身結(jié)構(gòu)缺陷所致。

還有一點值得注意，那就是在工商業(yè)分布式領(lǐng)域，人們常見的彩鋼瓦屋頂，也會因為TOPCon雙玻組件的載荷以及背面發(fā)電增益幾乎為零等問題，導(dǎo)致實際輸出功率不達預(yù)期，從而帶來運營期間的發(fā)電損失。針對TOPCon目前存在的短板，大多數(shù)光伏企業(yè)已經(jīng)意識到，也在努力尋求新的技術(shù)突破口，盡量彌補其先天不足的問題，不過基于現(xiàn)實條件以及技術(shù)能力，效果并不理想。

增效的同時降低成本

BC技術(shù)能否成為未來主流？

也有一些企業(yè)選擇了另辟蹊徑。我們看到，異質(zhì)結(jié)電池HJT、 HBC和鈣鈦礦疊層電池屢見不鮮，這也意味著，未來技術(shù)提升的空間仍然巨大。也有業(yè)內(nèi)人士認為，BC技術(shù)是晶硅電池效率提升的終極之路。

何出此言？

這恐怕要得益于BC技術(shù)正面無金屬電極遮擋、可以最大化吸收光線、提高短路電流和轉(zhuǎn)換效率這一先天性優(yōu)勢。與其它電池相比，BC理論轉(zhuǎn)化效率可達29.1%。但在過去，BC技術(shù)一度因為高成本讓人望而卻步，勸退了當時包括Sunpower在內(nèi)的主流技術(shù)廠商。

但是，多年過去了，我們看到由中國公司再次高舉BC大旗且呼應(yīng)者眾，我們不由得感慨，如今風水輪流轉(zhuǎn)，國際光伏技術(shù)的舞臺，也該輪到中國公司的主場了。

同時我們也可以看到，作為通用的平臺型技術(shù)，BC電池具備優(yōu)異的工藝兼容能力，它幾乎可以和當前任何主流技術(shù)路線兼容，實現(xiàn)效率倍增，創(chuàng)造更多可能性的同時也帶來更多想象空間。

上海交通大學太陽能研究所所長、上海市太陽能學會名譽理事長沈文忠教授在接受媒體采訪時就曾介紹：“任何的技術(shù)也都可以做BC技術(shù)，比如PERC可以做BC，TOPCon可以做BC，包括異質(zhì)結(jié)也可以做BC，BC技術(shù)其實是一個平臺技術(shù)，掌握了這個平臺的技術(shù)以后，不管是你發(fā)展到哪一個電池技術(shù)，不論是后來的異質(zhì)結(jié)乃至后面的疊層電池技術(shù)都可以做BC技術(shù)。”

現(xiàn)階段，多家光伏龍頭企業(yè)正在研發(fā)或押注BC技術(shù)，因此當BC技術(shù)甫一出現(xiàn)，市場就對其給予了較高的期待。

以隆基綠能為例。隆基的研發(fā)投入一直以來都位居全球光伏行業(yè)榜首。自2012年上市以來，研發(fā)投入已累計超過220億元。在技術(shù)方面，隆基綠能始終行走在行業(yè)前沿，即使兩次穿越行業(yè)低谷，仍然堅持不懈，給我國光伏行業(yè)的技術(shù)革新帶來一線生機。2012年，隆基逆流而上，在行業(yè)破產(chǎn)大潮中完成了單晶硅片和硅棒的擴產(chǎn)。在2014年金剛線切割還尚屬行業(yè)新鮮事物、眾人對此充滿疑慮的時刻，隆基便對此展開研發(fā)，并于2015年全面推行金剛線切割技術(shù)。

如今，在電池技術(shù)尋求新突破的關(guān)鍵時期，隆基綠能加速BC電池技術(shù)的研發(fā)布局，在HPBC、HBC、TBC等多種BC技術(shù)路線上都有儲備。

按隆基綠能董事長鐘寶申的話說，過去BC技術(shù)成本比較高，而隆基通過技術(shù)攻關(guān)讓BC技術(shù)真正走向了平價。這是龍頭的責任與擔當。

近期，鐘寶申在接受媒體專訪時進一步表示：“BC技術(shù)，我感覺非常像2013年和2014年的單晶產(chǎn)品。那時大家都認為多晶好，但我們堅持了自己的判斷。這次我們非常堅定會出現(xiàn)相同的結(jié)果。這也是我們在TOPCon的投資上非常保守的原因。”

據(jù)了解，此前隆基綠能自主研發(fā)的HPBC技術(shù)，便在BC技術(shù)基礎(chǔ)上結(jié)合TOPCon技術(shù)優(yōu)勢，利用P型硅片實現(xiàn)超越N型的轉(zhuǎn)換效率，將BC電池量產(chǎn)效率提升到媲美TOPCon的25.3%。根據(jù)最新數(shù)據(jù)，隆基目前發(fā)布的HPBC新品，單位面積發(fā)電較PERC提升11.5%，較TOPcon提升4.5%。

2023年10月，隆基綠能發(fā)布了號稱行業(yè)“單玻之王”的Hi-MO X6高效防積灰組件，該組件的最大賣點就是邊框上的防積灰設(shè)計，不僅可以利用雨水沖刷帶走灰塵，還在2023年冬的大雪天表現(xiàn)出了優(yōu)異的防積雪實力。

今年2月29日，防積灰組件發(fā)布僅4個月后，隆基再次發(fā)布了首款基于HPBC技術(shù)的雙玻組件——Hi-MO X6雙玻耐濕熱組件。如其名字所展示般，該組件不僅具有電極材料上的天然優(yōu)勢，還采用雙面POE膠膜工藝，抗水汽能力達到EVA的七倍，更適用于高溫高濕環(huán)境下的光伏應(yīng)用場景，以期創(chuàng)造更高的長期收益。

盡管在BC技術(shù)方面已經(jīng)有了一定的技術(shù)突破，隆基綠能還持續(xù)地在多條技術(shù)路線上布局研發(fā)，以求精益求精，帶給光伏行業(yè)更多驚喜。

電池效率不斷創(chuàng)新高誰能走得更遠？

對光伏行業(yè)來說，眼下無疑既是最壞的時代，同樣也是最好的時代。行業(yè)內(nèi)卷、洗牌加劇，但科技仍然是第一生產(chǎn)力。無論多晶還是單晶，電池的原料都是多晶硅料，二者的區(qū)別主要在于技術(shù)，而技術(shù)革新的本質(zhì)仍然是提高轉(zhuǎn)換效率及降低度電成本。

2023年10月，晶科能源宣布182 N型高效單晶硅電池（TOPCon）轉(zhuǎn)化效率獲國家光伏產(chǎn)業(yè)計量測試中心認證，全面積電池轉(zhuǎn)化效率達到26.89%。

日前，東方日升宣布其HJT210伏曦電池片成功通過了國際第三方檢測、檢驗和認證機構(gòu)德國萊茵TüV的嚴格測試，并獲得了TüV萊茵首家HJT電池片的認證證書，HJT伏曦電池片效率可達26.2%。

根據(jù)隆基綠能最新消息，近期，該企業(yè)將很快推出基于冠軍技術(shù)的下一代BC電池，新產(chǎn)品的效率將比當前市場上主流的TOPCon電池高5%，牢牢鎖定全球領(lǐng)先地位，隆基也寄望于此來擺脫同質(zhì)化競爭。

冬天到了，春天還會遠么？目前，各家頭部公司都在電池研發(fā)上蓄力，在為自身謀得一線生機的同時，也帶來了產(chǎn)業(yè)整體競爭力的不斷提升。未來，誰能在市場上越走越遠，權(quán)且觀之，拭目以待！