光伏电池技术趋势展望

1、N型电池技术升级路线

在TOPCon电池方面，目前量产端效率在25.3%左右，与潜在效率极限仍存在一定距离。未来TOPCon电池提效思路或将沿三条主要路径展开：

（1）正面增加SE结构：SE结构已经广泛应用于PERC电池，2023年下半年国内新增TOPCon产能也基本均已搭载SE结构，预计年底前，SE结构的导入有望使电池效率提升至25.7%以上；

（2）以激光烧结优化电池栅线结构：在金属化环节，利用激光烧结过程对硅片正面的金属浆料进行处理，可以使硅片正面浆料和硅片形成较好的欧姆接触，改善接触电阻，预计可实现电池效率增益0.2%左右，目前各家激光厂商（如帝尔激光、海目星、大族激光、德龙激光等）已联合浆料厂商和电池厂商（晶科能源、捷泰科技、中来股份等）进行相关产线布局；

（3）双面钝化接触结构：相较当前单面钝化接触的电池结构极限效率仅27.1%，双面多晶硅层的TOPCon理论效率可以达到28.7%，量产效率有望提升至26%以上。作为未来TOPCon提效降本的重要方向，各家厂商均在积极研发中。预计头部厂商的双面钝化接触产线或于2024年开始推出，2025年后逐步进入较大规模放量阶段。

在HJT电池方面，未来重点关注事件包括0BB+银包铜导入、降铟产业化及铜电镀技术产业化等。随着今年下半年开始0BB+银包铜方案逐渐导入量产，铜电镀成为产业界探索的下一条重要提效路线。

考虑到目前光伏用银占工业用银约30%，随行业需求向TW级迈进增长，银价波动对光伏电池非硅成本波动或带来更大影响，铜电镀顺应行业少银和去银化大趋势，为TW时代银成本提升提供解决思路。

当前进展来看，结合厂家订单情况，预计2023年下半年将有3-4条中试线落地，可首先关注国电投、通威、海源复材等企业铜电镀中试量产线的投产调试情况。

在BC电池方面，技术发展核心始终在于如何应对工艺复杂度、精度要求的显著提升，而在这一过程中，良率、成本优化进展决定XBC技术路线放量节奏和盈利能力。

目前包括丝网印刷、激光刻蚀等方式在对准精度、生产效率、硅片损伤等方面各有优劣，企业采用不同工艺路线寻求平衡点。除了已经实现量产的隆基绿能与爱旭股份外，BC路线也有望成为TOPCon及HJT电池技术未来的升级方向。

2、钙钛矿-晶硅叠层电池技术展望

降本增效始终是太阳能电池技术的迭代升级方向：

第一代晶硅太阳能电池技术保持行业量产效率记录，是目前的主流技术，但提效降本空间已逐步减少；

第二代无机薄膜太阳能电池技术理论优势大（效率及成本），但现实操作中存在缺陷容忍度低、材料储量有限等问题，制约了量产表现；

第三代钙钛矿太阳能电池技术不仅具有更高的理论效率及成本优势，且现实落地层面可行性更高，有望成为晶硅电池达到性能指标极限后的路线选择，而钙钛矿电池技术与晶硅电池结合制成的晶硅-钙钛矿叠层电池，有望更进一步突破单结电池的效率极限，获得产业界极大的关注。

钙钛矿材料泛指具有高度对称性的立方结构化合物，以化学通式ABX3表示，光伏采用的ABX3钙钛矿材料全部由自然界常见元素组成，使其规模化制造不受原材料限制。

钙钛矿材料拥有独特的半导体材料性质，使其拥有更高的理论转换效率（极限效率可达33%）和更低的理论生产成本（高缺陷容忍度降低材料提纯成本，优异的吸光系数可降低材料用量）。

2009-2019年，钙钛矿仅用10年时间就实现了晶硅太阳能电池用六十多年才完成的由技术诞生到实验室转换效率突破25%的提升，目前单结最高转换效率已达25.7%，钙钛矿-晶硅跌点效率已突破31.3%

钙钛矿-晶硅叠层电池是指，在光伏电池中搭配钙钛矿及晶体硅两种半导体材料，按禁带宽度从小到大、光谱波段由长到短从底向顶叠合，让波长最短的光被最外侧的宽隙材料电池利用，波长较长的光能够透射进去让较窄禁带宽度材料电池利用。

从而减小单结电池中载流子热驰豫导致的能量损失，拓宽太阳能光谱的利用范围，实现光子全方位吸收。理论上，钙钛矿-晶硅叠层电池转换效率极限可拓宽至46%以上。

目前钙钛矿技术的理论极限效率与低成本潜力已经得到业内的广泛认可，但在逐步进入量产的过程中仍需两大课题：

一是大面积量产制备的产能利用率和产品良率问题；

二是钙钛矿组件运行性能稳定性问题。从短期角度来看，钙钛矿仍然难以取代目前的晶硅电池；但是主动拥抱成熟的晶硅产业，发展钙钛矿-晶硅叠层电池，为晶硅电池进一步增效，或许将成为钙钛矿产业化的可行之路。

当前有关叠层电池的实践中，以钙钛矿-HJT叠层在产业化中得到最多实践，主要由于HJT制备流程短，改造简单，且同样采用薄膜沉积工艺，其TCO层能够同钙钛矿电池匹配，同时HJT电池自身也具备较高的效率天花板。

目前钙钛矿-晶硅叠层电池的主要难点在如何在异质结表面的绒面金字塔结构上沉积薄膜（通常在平整导电玻璃上），湿法涂布目前难以实现高效率沉积，真空蒸镀在该领域成为优选。

新技术产业化的加速往往需要制造、设备、终端等产业链各环节企业的共同参与，尤其来自晶硅技术路线的参与者对钙钛矿的投入更显示出新技术的潜力。近期，组件一体化等晶硅大厂逐步推进晶硅钙钛矿叠层MW级中试线，有望加码钙钛矿产业化进程。

来源：平安银行