沈文忠：TOPCon要抓住2-3年快速发展期 延缓HJT快速进入市场

日前，在GSS全球太阳能电池与设备技术研讨会上，上海交通大学太阳能研究所沈文忠教授做了主题为“晶硅电池产业化趋势：TOPCon vs HJT ”的报告。沈文忠全面剖析了TOPCon、异质结的优劣，并对两者的未来发展之路做了研判。


沈文忠率先与大家分享了光伏行业的新形势，其认为主要体现在四方面：光伏行业从2019年进入大规模扩产期，与“双碳”目标大战略相契合，光伏行业发展前景看好；行业集中度越来越高，产业垂直一体化重现；硅料、EVA、逆变器等供货紧张，几近全产业链涨价；行业技术革新加快，诸如硅片的大尺寸、薄片化趋势，N型电池TOPCon、异质结的发展，硅料方面颗粒硅的发展，人工智能在制造端、系统端的运用。

在电池发展方面，沈文忠介绍，2021年底PERC电池平均量产效率或达到23.5%，后续按照电池效率每年提高0.6%计算，在2030年将要达到30%左右，而此已达到PERC电池上限。因此，载流子的选择性传输成为电池高效化的必然选择。在三种方案中，PERC电池技术由于重掺原因，无法避免俄歇复合、SRH 复合和自由载流子复合损失，并不能满足需求，而TOPCon、异质结可以同步保证接触区域复合电流密度和接触电阻最小化，形成最佳的电子选择性传输。

沈文忠认为，TOPCon结构可承受高温过程，使其兼容高温金属化工艺，具有较好的产业化前景。但是TOPCon在技术路线上面的选择迟迟没有确定，阻碍了TOPCon的发展。

异质结电池采用钝化接触结构，其在获得极低的复合电流密度的同时兼顾了相对可接受的接触电阻。由于开路电压和接触区域复合电流密度具有直接对应关系，随着钝化接触结构的不断优化，开路电压越来越高，异质结电池目前已获得了最高750mV的开路电压和超过25%的转换效率。

对于TOPCon与异质结的对比，沈文忠分析TOPCon技术与现有PERC兼容性较好，拥有超过100GWp升级机会，并且其国产化装备性价比也较有竞争力。其缺点是背面电子选择性钝化接触、高温工艺、不利于薄片化。异质结则选择正背面钝化接触、低温工艺、发展空间大，虽然异质结技术兼容下一代更高效电池技术，但设备的高投资为目前最大障碍。

对于硅片薄片化的趋势，“硅片薄片化对于组件价格有立竿见影的作用，硅片每减薄20mm价格可下降10%+，对应组件价格降低8分+/Wp。 ”沈文忠认为，目前，受电池效率、碎片率的影响，薄片化发展相对停滞，市占率很低，但硅片厂商在新形势下，对硅片薄片化的追求较为迫切。异质结电池效率不随硅片厚度的减薄而降低，使薄片化成为可能。

制约异质结电池技术大规模产业化的因素，沈文忠认为与技术成熟度、设备投资成本、重要辅材价格、市场接受程度等相关。在设备投资成本方面，沈文忠讲到现阶段1GW异质结设备投资成本在4亿左右，PERC电池设备投资成本在1.5亿-2亿，TOPCon电池设备投资成本在2亿-2.5亿，将异质结电池设备投资成本控制在3亿以下才更有竞争力。

对于异质结电池技术的成熟与爆发期，沈文忠判断大体时间应该在2024年及以后，而TOPCon需要抓住近两三年的快速发展期，从而延缓异质结电池快速进入市场。

（以上内容为世纪新能源网根据会议现场内容整理而成，未经嘉宾审核）