中國光伏行業協會推出的《光年對話》欄目，以“智核”為錨點，結合中國光伏行業協會（以下簡稱“協會”）每年發布的《中國光伏產業發展路線圖》（以下簡稱《路線圖》），聚焦光伏領域的硬核技術邏輯與軟性生態變量，通過解讀、政策、技術、市場、應用、人才等多重對話維度為行業提供高信息密度決策參考。本期邀請一道新能源科技股份有限公司首席技術官宋登元，結合新版《路線圖》探討電池與組件技術發展。

       一、不同電池技術百家爭鳴，您怎樣看待不同電池技術路線的優劣勢及未來發展前景？您如何看待疊層技術的發展未來？

從技術發展的原理上來說，TOPCon、HJT、XBC使用的鈍化和提效機制機理基本一樣的，提效都是采用鈍化接觸技術，只不過用的鈍化接觸材料不一樣。TOPCon使用的是SiOx/Poly—Si鈍化材料體系，HJT使用的是本征非晶硅/摻雜非晶硅體系， BC電池特征是一種全背面電極結構，電池技術的核心是采用什么鈍化技術來提效。如果用TOPCon+BC，形成的電池稱為TBC電池。如果是HJT+BC，就是HBC電池技術。

我認為，未來大概率TOPCon、HJT、BC技術都將融合到一塊，把三種技術優勢都集中到一起， 既電池的n型區鈍化用TOPCon技術，P型區鈍化用HJT技術，電極結構采用BC技術放在電池背面，形成新型混合鈍化THBC新型電池技術，也就是說TOPCon+HJT+BC=THBC，這就是技術相互促進和融合的結果。

根據CPIA《中國光伏產業發展技術路線圖（2024—2025）》，2024年N型TOPCon電池片市場占比達到71.1%，成為占比最高的電池技術路線；N型異質結電池片市場占比約3.3%；N型XBC電池片市場占比約為5.0%。

TOPCon、HJT、XBC都各有自己的優缺點。TOPCon綜合性價比最高、制備成本低；HJT的雙面率高，以及溫度系數較低；XBC由于去掉了表面電極的遮擋，單面效率最高。我認為這些電池技術應該發揮各自的特點，定位在不同的應用市場。一項電池技術發展成為占市場效率最高的主流技術關鍵是看市場定位和未來發展的性價比。我認為在未來TOPCon、HJT、XBC三種電池路線是并存和互補充的關系，并行發展的關系，而不是替代的關系。

如果未來大家都做一種技術路線，從本質上也是一種同質化競爭，那么光伏行業就不是健康的，會形成新的內卷。

現在大規模生產的單結晶硅電池理論效率極限是29.4%。如何突破晶硅電池的理論極限是光伏產業面臨的挑戰。我認為突破單結晶硅電池理論極限的技術方案有很多，包括疊層太陽電池，如鈣鈦礦/Si疊層、CIGS/Si疊層、III-V族/Si疊層，量子點太陽電池，中間態太陽電池，基于單線態裂分材料的多光子電池等。然而考慮到光伏產業的低成本特性，目前鈣鈦礦/硅疊層電池是一個很好的方向，它能充分利用晶硅光伏現有的產業優勢，以及高效率低成本的特點，又能通過疊層的方法，突破晶硅電池29.4%的理論效率極限。

從材料學來看，鈣鈦礦可以有比較豐富的材料體系，不像硅是一種單質元素材料，鈣鈦礦材料為ABX3，因此可以組合出幾萬種材料，并且材料的能帶間隙可以調節，這是它的優點。但鈣鈦礦/Si能夠產業化和應用到市場，需要大力攻關高穩定性、大面積、高效率和低設備成本。

解決這些問題需要時間，目前也取得了一些可喜的成果。但晶硅和鈣鈦礦疊層電池規模化的應用，我認為還需要很長的路要走。

晶硅和鈣鈦礦疊層是一種技術方向，但“終極技術”的說法不符合科學技術發展規律。從科技發展史的維度看，任何科技領域包括光伏都不會有“終極技術”，技術總是迭代發展的，上面談到的疊層電池技術就有各種材料的組合，不過鈣鈦礦/Si疊層電池在目前可選的技術中它是成本在最低的，未來一定會有更好的技術出現，不會出現停滯不前的所謂“終極技術”。

       答：根據德國Fraunhofer研究院的理論研究結果，N型TOPCon、HJT、XBC技術的可實現的效率極限都在28.7~29%左右。相對于目前這些電池的產業化效率在25.4~26%，未來在電池效率上都有較大的降本提效空間。三種技術都可以通過降低電池表面復合速率和提升硅片少數載流子的壽命來提升效率，通過降低硅片的厚度來降低成本。馬丁格林教授的研究表明，如果晶硅電池效率到達28%，表面復合要小于5.6fA/cm2 ，使用硅片的少數載流子壽命要小于4.5ms；如果晶硅電池到達29%效率的目標，電池表面復合要小于1.3fA/cm2 ，使用硅片的少數載流子壽命要大于15ms。

TOPCon電池技術目前經成為產業化的主流技術，電池平均量產效率約為25.4%，實驗室最高效率為26.56%。提效方向主要包括：雙面poly finger技術：通過正面和背面同時沉積SiO2/多晶硅層鈍化接觸技術，降低多晶硅的光吸收; 激光輔助燒結（LAF）技術與新型全銀漿料技術結合，進一步降低金屬與硅界面的復合；鈍化邊緣PET技術，在電池切割面鍍鈍化層，降低邊緣復合損失；多層介質膜鈍化發射極技術，提升鈍化質量和抗UVID性能。

HJT電池平均量產效率約為25.6%，實驗室最高效率為27.08%。電池的提效方向主要包括雙面微晶工藝的應用，雙面微晶技術可將電池效率提升0.5~0.8%左右；本征非晶硅、微晶、TCO多層沉積技術，使得電池不同的界面層最佳匹配，降低界面復合損失；UV轉光膜技術，提升組件對紫外光的利用率以及組件效率。

2024年HJT電池市場份額約3.3%左右，阻礙HJT電池提高市場份額的主要障礙是成本較高。HJT降低成本的技術路線包括:一是硅片薄片化。HJT電池的低溫工藝支持更薄的硅片，目前主流為120μm，未來目標100μm以下，可降低硅料用量約30%；二是銀漿替代與用量優化。發展銀包銅技術，通過銅替代部分銀，銀漿成本可降低30%~50%。同時，發展無主柵技術，進一步減少銀漿用量；三是降低設備成本。當前設備投資額約3.0~3.5億元/GW，通過設備產能增大,設備技術升級，降低設備成本到2~2.5億元/GW；四是靶材降銦技術。通過發展少銦或無銦靶材，疊加ITO靶材回收技術，降低每片電池用銦量。

目前XBC量產主要是TOPCon與BC技術疊加的n型TBC電池技術。2024年XBC電池的市場占比約為5%左右，TBC電池平均量產效率為26%左右，實驗室最高效率為27%。電池的提效方向主要包括：一是高精度激光圖形化技術，實現更細密的電極設計，降低電阻損耗；二是P/N區混合鈍化技術，提升鈍化效果，降低復合電流。TBC降本方案包括：一是無銀/少銀技術，通過賤金屬（銅、鋁）替代銀漿，結合電鍍或絲網印刷工藝降低成本；二是降低設備成本。當前TBC設備投資額比TOPCon高約20%,國產化由于使用較多激光設備，推動激光設備的成本下降TBC電池比TOPCon和HJT電池制備步驟都多，同時良率也低于這兩種電池。工藝簡化和提升良率，進一步攤薄制造成本。

       答：第一，現在光伏組件標稱的組件功率、轉換效率是依據IEC標準，在溫度25攝氏度，光照強度1000W每平方米，AM1.5光譜的標準條件下實驗室的測試的結果。但實際組件應用環境下，與測試條件標準存在較大的區別。溫度、光強、光譜環境千差萬別，這與不同的氣候區有關。我們國家主要氣候區有七個，光的氣候分區有五個。影響室外地面照度的氣象因素主要有太陽高度角、云、日照率等等，我國地域遼闊，同一時刻南北方的太陽高度角相差很大。在應用場景方面，大的分類有分布式光伏和集中式光伏，細分市場還有沙漠光伏、城市光伏、海上光伏，農業光伏、水上光伏等。所以光伏組件針對不同應用場景進行差異化發展就成為推進光伏產業健康發展的關鍵。