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知情郎·眼｜侃透天下專利事兒

光伏N型TOPCon電池火了！

感覺舉國光伏路線都玩出花了！

據說，TOPCon成品報價已逼近主流PERC系列電池價格。

8月8日，N型TOPCon技術路線代表中來股份首次對外公示了其電池的價格。

其中，單晶N型TOPCon電池182雙面，報價為1．40元／瓦；單晶N型TOPCon電池210雙面為1．41元／瓦。

從電池片的最新價格來看，中來股份的單價僅比市場主流的PERC電池高1．1－1．4毛錢。

當然，人家只是報價，未必會大規(guī)模接單。

如果，中來股份對外市場報價如其所言能做到規(guī)模量產，那么，TOPCon光伏太陽能電池技術已無限逼近成熟路線了。

二級市場也很給臉，TOPCon概念股今日領漲。

漲漲漲！

另外，國內太陽能電池技術發(fā)展如火如荼，美國人也坐不住了。

日前，美國參議院通過史上最大氣候法案，此次法案規(guī)模高達3690億美元，內容主要涉及五大方面，其中頗受市場重視的是法案的第二部分，重點覆蓋清潔能源制造業(yè)，包括太陽能電池板、風力渦輪機、電池、電動汽車、氫氣生產以及關鍵礦物在內的眾多細分。

多年前，美國人就指責中國光伏產業(yè)獲得政府的巨額補貼，通過不正當競爭主導了全球太陽能產業(yè)發(fā)展，直接導致了美國太陽能產業(yè)被“壓垮”。

這次，美國人也學中國，大規(guī)模補貼行業(yè)，目標是盡可能建立一個完整的美國國內的太陽能供應鏈，生產100％的美國制造太陽能板。

美國政客翻來覆去炒冷飯喊口號，不允許中國人繼續(xù)主導太陽能產業(yè)。

知情郎感同身受，因為很多咨詢行業(yè)的業(yè)務也是炒冷飯整合信息，含金量很有限。

手里沒點真技術的可憐手藝人啊，同病相憐！

有產品說產品，沒事天天扯后臺干爹，干啥呦！中國光伏太陽能產品確實物美價廉，賣遍全球，這你得認��！

另外，要插句，很多光伏技術源頭其實來自美國，TOPCon 技術實際也是歐美人開發(fā)并完善的，但是，在大規(guī)模產業(yè)化這塊，中國遠勝歐美。

01TOPCon技術路線發(fā)展史

之前，知情郎寫過光伏太陽能電池HJT路線、鈣鈦礦技術路線文章，今天，得把TOPCon路線補全，算是齊活了！

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

技術名字夠長的。

這個技術可大幅度提升N型電池VOC和轉換效率。

人家的工作原理是，高質量的超薄氧化硅和重摻雜多晶硅的疊層結構，對全背表面實現了高效鈍化，同時載流子選擇性地被收集，具有制備工藝簡單、使用N型硅片無光致衰減問題和與傳統高溫燒結技術相兼容等優(yōu)點。

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

2017 年美國喬治亞理工學院對TOPCon 電池的電性能模擬研究將其電池效率進一步提高到了25．7％，同年德國 Frauhofer 研究所的 Armin Richter 團隊在P 型FZ（區(qū)熔）硅片上首次應用了 TOPCon 技術并達到 24．2％的電池效率；

理論計算，鈍化接觸太陽能電池的潛在效率28．7％，最接近晶體硅太陽能電池理論極限效率29．43％，遠高于PERC的24．5％。

當下看，代表未來光伏太陽能電池趨勢的N型電池技術主要包括TOPCon與HJT。

HJT電池理論效率高于TOPCon電池，但TOPCon電池優(yōu)勢在于產線與當前主流PERC電池產線部分兼容，新增投資遠遠低于HJT電池生產線。

TOPCon與HJT技術兩種技術路線主要特點相比，TOPCon光致衰減首年1．5％、以后1．5％高于HJT零PID、零LID，光電轉換率23．5－24％與24％相近，但TOPCon在理論光電轉換效率28．7％及燒結溫度高皆優(yōu)于HJT的27．5％和燒結溫度低、需使用成本更高的低溫銀漿。

目前TOPCon主流電池量產效率約23．7－23．8％，部分電池廠商已實現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轉換效率達到了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到了25．7％。

不得不贊嘆，中國廠商在光伏商業(yè)化這塊，比歐美人更果敢！投入也更大！

02工藝難點是鈍化接觸結構

TOPCon電池的制備工序包括清洗制絨、正面硼擴散、刻蝕去硼硅玻璃（BSG）和背結、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、絲網印刷、燒結和測試。

其中，氧化層鈍化接觸制備為TOPCon在PERC的基礎上增加的工序，也是TOPCon的核心工序。

直白點說，工序難點就是如何實現鈍化接觸結構！

TOPCon電池有四種工藝流程可實現鈍化接觸結構，分別是：

LPCVD制備多晶硅膜結合傳統的全擴散工藝；

LPCVD制備多晶硅膜結合擴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)披露的資料來看，當下主流工藝LPCVD技術路線，原因是簡單成本低，可工業(yè)化。

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

方法一：本征＋擴磷。LPCVD制備多晶硅膜結合傳統的全擴散工藝，工藝成熟且耗時短，120min生成120－150nm的非晶硅層，大概15nm／min，良率較高、生產效率高，已實現規(guī)�；�量產，不足是繞鍍和成膜速度慢。這項技術是目前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 制備多晶硅膜結合擴硼及離子注入磷工藝。離子注入技術是單面工藝，摻雜離子無需繞度，但擴硼工藝要比擴磷工藝難度大，成膜時間 240min 左右，是本征的2 倍，需要更多的擴散爐和兩倍的 LPCVD 導致投資成本高，沉積完之后進行退火激活，與本征相比良率差一些，轉化效率要高一些，主要布局的是隆基股份。

03敢公開報價的中來股份進展如何

在行研調研中，中來股份披露了自身TOPCon電池業(yè)務進展度。

公司表示，TOPCon電池的主要優(yōu)勢在于單位設備投資額相對較低、電池效率提升空間大、規(guī)模越大非硅成本越低。公司有IBC技術且有過小批量出貨，但是成本比較高，所以公司決定將TOPCon和IBC結合研究TBC技術，目前已取得一些進展。公司規(guī)劃的電池技術路線是TOPCon1．0－TOPCon2．0－TOPCon3．0－TBC－鈣鈦礦疊層，公司一直堅持的目標就是研發(fā)可量產的技術，實現低成本需求。

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

公司從剛布局時的160mg／片降到130mg／片，預計后續(xù)可以降到100mg／片，明年的目標是60－70mg。未來TOPCon3．0技術投入使用，非硅成本有望做到與PERC基本持平。

公司TOPCon產能目前布局在泰州和山西太原，泰州有TOPCon1．0技術產能和2．0技術產能，山西太原有2．0技術產能，關于非硅成本方面，泰州TOPCon1．0產能為老產能，非硅成本相對偏高，約比泰州TOPCon2．0產能高5分／W以上，泰州TOPCon2．0產能為新建的1．5GW產線，因規(guī)模有限，非硅成本約比PERC高5－7分／W；山西項目一期首批4GW也是使用的TOPCon2．0技術，目前該項目正處于爬坡階段，尚未有具體數據，對于該產線非硅成本目標約比PERC高3－5分／W。公司希望TOPCon3．0技術研發(fā)成功后，可以實現非硅成本與PERC基本持平。