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(jìn)步的核心，也決定了光伏產(chǎn)品的效率極限。

目前，光伏市場(chǎng)跌入寒冬，價(jià)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(dòng)。

圍繞用戶(hù)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(biāo)，各家企業(yè)使出渾身解數(shù)，力圖尋找新的突破點(diǎn)，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(zhēng)奇斗艷，究竟誰(shuí)能走得更穩(wěn)更遠(yuǎn)？誰(shuí)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(jìn)步之于行業(yè)的意義。

2012年之前，中國(guó)光伏產(chǎn)業(yè)屬于“三頭在外”，原料、市場(chǎng)、設(shè)備均依賴(lài)國(guó)外，電池技術(shù)也同樣受制于人。2012年，中電光伏牽頭國(guó)家863項(xiàng)目，正式吹響了我國(guó)PERC電池產(chǎn)業(yè)化的號(hào)角。但光伏產(chǎn)業(yè)剛剛起步，就遭遇了“雙反”的當(dāng)頭棒喝，行業(yè)還來(lái)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(shí)刻，中國(guó)光伏企業(yè)也展現(xiàn)出了超強(qiáng)的韌勁，一批企業(yè)倒下去，又一批企業(yè)站了起來(lái)，而且憑借技術(shù)升級(jí)，中國(guó)光伏實(shí)現(xiàn)彎道超車(chē)，終于在國(guó)際賽場(chǎng)擁有一席之地。

在2016年以前，中國(guó)光伏電池技術(shù)基本停在第一代常規(guī)AI-BSF鋁背場(chǎng)電池。2016年，國(guó)家能源局實(shí)施的“光伏領(lǐng)跑者計(jì)劃”，引領(lǐng)國(guó)內(nèi)PERC電池正式開(kāi)啟產(chǎn)業(yè)化量產(chǎn)，平均效率達(dá)到20.5%，我國(guó)開(kāi)始大規(guī)模量產(chǎn)PERC電池與組件，由此帶動(dòng)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?chē)道。

2018年前后，國(guó)內(nèi)廠商開(kāi)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(dá)到了24.19%，IBC太陽(yáng)能電池轉(zhuǎn)換效率達(dá)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(gè)時(shí)代。

2019年，PERC電池規(guī)模化量產(chǎn)提速，量產(chǎn)效率達(dá)22.3%，產(chǎn)能占比超過(guò)50%，正式超過(guò)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(guó)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(kāi)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(yáng)能電池轉(zhuǎn)換效率世界紀(jì)錄，達(dá)26.81%，這也是第一次由中國(guó)太陽(yáng)能科技公司創(chuàng)造的迄今為止硅太陽(yáng)能電池效率的最高紀(jì)錄。

2023年9月，隆基綠能正式對(duì)外官宣了未來(lái)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(shí)代哪種技術(shù)才真正代表未來(lái)，再次引發(fā)了行業(yè)技術(shù)路線之爭(zhēng)。PERC出清、TOPCon看似風(fēng)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(shuí)才是最后贏家，一時(shí)間難判高下。

采用含鉛量較高的銀鋁漿

TOPCon優(yōu)勢(shì)和短板已凸顯

當(dāng)前，PERC電池經(jīng)過(guò)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(lái)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(shuō)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(dá)到26.05%，兩個(gè)月后達(dá)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(dá)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(lái)，其對(duì)外宣稱(chēng)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(shuō)服市場(chǎng)時(shí)采用的基本話術(shù)。改造費(fèi)用低，整體性?xún)r(jià)比滿足要求，對(duì)于許多“老玩家”來(lái)說(shuō)，沒(méi)有新產(chǎn)線的重投資包袱，確實(shí)是一筆劃算的買(mǎi)賣(mài)。

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(wú)柵線遮擋、無(wú)光學(xué)損失等前提下。目前量產(chǎn)的TOPCon電池的確可以通過(guò)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(wèn)題)，但其正面卻始終存在光學(xué)損失，因此無(wú)法達(dá)成理論極限的前提條件，預(yù)計(jì)增效只能達(dá)到26.5~27%。

同時(shí)，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(shí)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(diǎn)值得注意，那就是在工商業(yè)分布式領(lǐng)域，人們常見(jiàn)的彩鋼瓦屋頂，也會(huì)因?yàn)門(mén)OPCon雙玻組件的載荷以及背面發(fā)電增益幾乎為零等問(wèn)題，導(dǎo)致實(shí)際輸出功率不達(dá)預(yù)期，從而帶來(lái)運(yùn)營(yíng)期間的發(fā)電損失。針對(duì)TOPCon目前存在的短板，大多數(shù)光伏企業(yè)已經(jīng)意識(shí)到，也在努力尋求新的技術(shù)突破口，盡量彌補(bǔ)其先天不足的問(wèn)題，不過(guò)基于現(xiàn)實(shí)條件以及技術(shù)能力，效果并不理想。

增效的同時(shí)降低成本

BC技術(shù)能否成為未來(lái)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(jiàn)不鮮，這也意味著，未來(lái)技術(shù)提升的空間仍然巨大。也有業(yè)內(nèi)人士認(rèn)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(wú)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?xún)?yōu)勢(shì)。與其它電池相比，BC理論轉(zhuǎn)化效率可達(dá)29.1%。但在過(guò)去，BC技術(shù)一度因?yàn)楦叱杀咀屓送鴧s步，勸退了當(dāng)時(shí)包括Sunpower在內(nèi)的主流技術(shù)廠商。

但是，多年過(guò)去了，我們看到由中國(guó)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(fēng)水輪流轉(zhuǎn)，國(guó)際光伏技術(shù)的舞臺(tái)，也該輪到中國(guó)公司的主場(chǎng)了。

同時(shí)我們也可以看到，作為通用的平臺(tái)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(dāng)前任何主流技術(shù)路線兼容，實(shí)現(xiàn)效率倍增，創(chuàng)造更多可能性的同時(shí)也帶來(lái)更多想象空間。

上海交通大學(xué)太陽(yáng)能研究所所長(zhǎng)、上海市太陽(yáng)能學(xué)會(huì)名譽(yù)理事長(zhǎng)沈文忠教授在接受媒體采訪時(shí)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(shí)是一個(gè)平臺(tái)技術(shù)，掌握了這個(gè)平臺(tái)的技術(shù)以后，不管是你發(fā)展到哪一個(gè)電池技術(shù)，不論是后來(lái)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)?！?/p>

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(dāng)BC技術(shù)甫一出現(xiàn)，市場(chǎng)就對(duì)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(lái)都位居全球光伏行業(yè)榜首。自2012年上市以來(lái)，研發(fā)投入已累計(jì)超過(guò)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(jiān)持不懈，給我國(guó)光伏行業(yè)的技術(shù)革新帶來(lái)一線生機(jī)。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(kuò)產(chǎn)。在2014年金剛線切割還尚屬行業(yè)新鮮事物、眾人對(duì)此充滿疑慮的時(shí)刻，隆基便對(duì)此展開(kāi)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(shí)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(chǔ)備。

按隆基綠能董事長(zhǎng)鐘寶申的話說(shuō)，過(guò)去BC技術(shù)成本比較高，而隆基通過(guò)技術(shù)攻關(guān)讓BC技術(shù)真正走向了平價(jià)。這是龍頭的責(zé)任與擔(dān)當(dāng)。

近期，鐘寶申在接受媒體專(zhuān)訪時(shí)進(jìn)一步表示：“BC技術(shù)，我感覺(jué)非常像2013年和2014年的單晶產(chǎn)品。那時(shí)大家都認(rèn)為多晶好，但我們堅(jiān)持了自己的判斷。這次我們非常堅(jiān)定會(huì)出現(xiàn)相同的結(jié)果。這也是我們?cè)赥OPCon的投資上非常保守的原因?！?/p>

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(shì)，利用P型硅片實(shí)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(hào)稱(chēng)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(mài)點(diǎn)就是邊框上的防積灰設(shè)計(jì)，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(shí)力。

今年2月29日，防積灰組件發(fā)布僅4個(gè)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(shì)，還采用雙面POE膠膜工藝，抗水汽能力達(dá)到EVA的七倍，更適用于高溫高濕環(huán)境下的光伏應(yīng)用場(chǎng)景，以期創(chuàng)造更高的長(zhǎng)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(shuí)能走得更遠(yuǎn)？

對(duì)光伏行業(yè)來(lái)說(shuō)，眼下無(wú)疑既是最壞的時(shí)代，同樣也是最好的時(shí)代。行業(yè)內(nèi)卷、洗牌加劇，但科技仍然是第一生產(chǎn)力。無(wú)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(guó)家光伏產(chǎn)業(yè)計(jì)量測(cè)試中心認(rèn)證，全面積電池轉(zhuǎn)化效率達(dá)到26.89%。

日前，東方日升宣布其HJT210伏曦電池片成功通過(guò)了國(guó)際第三方檢測(cè)、檢驗(yàn)和認(rèn)證機(jī)構(gòu)德國(guó)萊茵TüV的嚴(yán)格測(cè)試，并獲得了TüV萊茵首家HJT電池片的認(rèn)證證書(shū)，HJT伏曦電池片效率可達(dá)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(dāng)前市場(chǎng)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(lái)擺脫同質(zhì)化競(jìng)爭(zhēng)。

冬天到了，春天還會(huì)遠(yuǎn)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(jī)的同時(shí)，也帶來(lái)了產(chǎn)業(yè)整體競(jìng)爭(zhēng)力的不斷提升。未來(lái)，誰(shuí)能在市場(chǎng)上越走越遠(yuǎn)，權(quán)且觀之，拭目以待！