N型開(kāi)啟電池發(fā)展新階段，成新一代技術(shù)發(fā)展方向

       前言：從目前技術(shù)發(fā)展來(lái)看，N型將成為下一代電池技術(shù)的發(fā)展方向。

       據(jù)中國(guó)光伏協(xié)會(huì)統(tǒng)計(jì)，2020年P(guān)ERC電池市占率達(dá)86．4％，由于P型電池轉(zhuǎn)換效率已接近理論極限，以TOPCon、HJT和IBC等為代表的N型電池有望成為未來(lái)主流技術(shù)。2021年將是N型電池加速量產(chǎn)的關(guān)鍵時(shí)點(diǎn)，開(kāi)啟電池發(fā)展新階段。

N型電池技術(shù)快速發(fā)展

       晶硅電池技術(shù)是以硅片為襯底，根據(jù)硅片的差異區(qū)分為P型電池和N型電池。其中P型電池主要是BSF電池和PERC電池，N型電池目前投入比較多的主流技術(shù)為HJT電池和TOPCon電池。

       1）P型電池，傳統(tǒng)單晶和多晶電池主要技術(shù)路線(xiàn)為鋁背場(chǎng)技術(shù)（Al－BSF），目前主流的P型單晶電池技術(shù)為PERC電池技術(shù)，該技術(shù)制造工藝簡(jiǎn)單、成本低，疊加SE（選擇性發(fā)射技術(shù)）提升電池轉(zhuǎn)換效率；

       2）N型電池，隨著P型電池逐漸接近其轉(zhuǎn)換效率極限，N型將成為下一代電池技術(shù)的發(fā)展方向。N型電池具有轉(zhuǎn)換效率高、雙面率高、溫度系數(shù)低、無(wú)光衰、弱光效應(yīng)好、載流子壽命更長(zhǎng)等優(yōu)點(diǎn)，主要制備技術(shù)包括PERT／PERL、TOPCon、IBC等。

       過(guò)去五年，PERC成為目前主流電池技術(shù)。PERC技術(shù)產(chǎn)業(yè)化時(shí)間不長(zhǎng)，電池效率提升速度較快。但單晶PERC電池平均量產(chǎn)效率超22．8％，已逐漸接近24．5％極限效率，電池廠商研發(fā)重心已經(jīng)逐步轉(zhuǎn)向新的技術(shù)，PERC技術(shù)正式進(jìn)入變革后周期。

       N型電池轉(zhuǎn)換效率高，有望替代P型電池成為發(fā)展主流。從目前技術(shù)發(fā)展來(lái)看，P型PERC電池已經(jīng)迫近效率天花板，降本速度也有所放緩。而N型電池效率天花板較高，電池工藝和效率提升明顯加快，隨著國(guó)產(chǎn)化設(shè)備成本不斷降低，預(yù)計(jì)將成為未來(lái)主流的電池技術(shù)路線(xiàn)。目前實(shí)現(xiàn)小規(guī)模量產(chǎn)（＞1GW）的新型高效電池主要包括TOPCon、HJT和IBC三種。同時(shí)，N型電池技術(shù)組成的疊層電池，轉(zhuǎn)換效率將有進(jìn)一步提升的空間。

N型電池優(yōu)勢(shì)顯著

       從效率角度看，TOPCon電池的極限理論效率達(dá)到28．7％，高于HJT的27．5％和PERC的24．5％。而從目前量產(chǎn)效率看，PERC已經(jīng)達(dá)到23％附近，TOPCon和HJT已經(jīng)超過(guò)24％，但距極限效率仍有一定差距，效率提升的空間更大；

       從工藝角度看，PERC目前最成熟，TOPCon需要在PERC產(chǎn)線(xiàn)上增加擴(kuò)散、刻蝕及沉積設(shè)備改造，成本增加幅度小；而HJT電池工藝最簡(jiǎn)單、步驟最少（核心工藝僅4步），但基本全部替換掉PERC產(chǎn)線(xiàn)，IBC電池工藝最難最復(fù)雜，需要使用離子注入工藝提供生產(chǎn)技術(shù)門(mén)檻；

       從成本角度看，PERC產(chǎn)業(yè)化最快成本低，TOPCon電池兼容性最高，可從PERC／PERT產(chǎn)線(xiàn)升級(jí)，IBC次之，HJT電池完全不兼容現(xiàn)有設(shè)備，需要新建產(chǎn)線(xiàn)，較PERC成本高2．5億元，較TOPCon成本高2億元，成本仍有下降空間。

N型電池龍頭廠商受益

       奧特維公司是全球光伏組件串焊機(jī)龍頭，全球市占率約60％－70％，受益于光伏裝機(jī)提升＋串焊機(jī)技術(shù)高頻迭代，預(yù)計(jì)2021－2023年串焊機(jī)年均市場(chǎng)空間超50億元。儲(chǔ)備CVD等電池片設(shè)備技術(shù)，同時(shí)布局印刷機(jī)、光注入退火爐等電池片設(shè)備技術(shù)，有望通過(guò)技術(shù)研發(fā)＋客戶(hù)優(yōu)勢(shì)進(jìn)一步拓展TOPCon電池設(shè)備業(yè)務(wù)，夯實(shí)光伏主業(yè)發(fā)展。

       帝爾激光公司系精密激光加工設(shè)備龍頭，截至2018年，主要光伏電池廠商的PERC工藝產(chǎn)能中約77％采用了公司的設(shè)備，SE工藝產(chǎn)能中約86％采用了公司的設(shè)備，市占率第一。

       邁為股份公司依托真空、激光、印刷三大技術(shù)，打造九宮格業(yè)務(wù)布局，目前已初步完成光伏設(shè)備平臺(tái)建設(shè)。公司通過(guò)自研PECVD、PVD等核心設(shè)備和收購(gòu)江蘇啟威星補(bǔ)齊清洗制絨設(shè)備，目前具有HJT整線(xiàn)生產(chǎn)能力。研制的異HJT電池片全面積光電轉(zhuǎn)換效率達(dá)到了25．05％，性能優(yōu)越。

       P型產(chǎn)線(xiàn)轉(zhuǎn)向N型電池的關(guān)鍵時(shí)點(diǎn)已經(jīng)到來(lái)。在光伏行業(yè)持續(xù)降本的進(jìn)程中，過(guò)去五年是P型和N型同步賽跑和效率提升的階段，N型電池的工藝、設(shè)備及材料等因素不具備性?xún)r(jià)比。但站在目前時(shí)點(diǎn)，P型電池接近其效率極限，設(shè)備成本下降接近其極限，而隨著光伏設(shè)備和材料的國(guó)產(chǎn)化日趨成熟，對(duì)于更高效電池的追求也成為市場(chǎng)的選擇，N型電池提效降本空間更大的優(yōu)勢(shì)便體現(xiàn)出來(lái)，隨著設(shè)備性能持續(xù)優(yōu)化升級(jí)，技術(shù)迭代加速開(kāi)啟光伏電池發(fā)展的新階段。

來(lái)源：新材料情報(bào)NMT