前言：技术迭代频繁是整个光伏产业链很突出的特点，尤其是在光伏电池环节，近几年新的电池技术层出不穷，也让很多乡亲感到眼花缭乱。今天就来梳理一下光伏电池尤其是新兴光伏电池行业的相关情况，本篇先来梳理一下细分赛道，最重要的包含TOPCon 和 HJT等最近比较热门的电池技术，在《光伏电池系列二》中我再来聊聊其他的内容。
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在双碳目标的推动下，光伏产业一直在升级创新，成为非常关注的板块之一。其中，光伏电池作为电池行业的核心环节，其热度更是居高不下。随技术的慢慢的提升和需求的一直增长，光伏电池的行业前景也慢慢的变明朗，下面就来聊聊光伏电池行业。
光伏电池是一种利用太阳光直接发电的光电半导体薄片，它只要被满足一定照度条件的光照到，瞬间就可输出电压及在有回路的情况下产生电流。
根据半导体材料的不同，可以将太阳能电池分为晶硅太阳能电池和薄膜太阳能电池。晶硅电池可分为单晶硅电池和多晶硅电池，其中单晶硅电池又分为P型电池和N型电池。目前应用最为广泛的单晶PERC电池即为P型单晶硅电池，而TOPCon、异质结、IBC等新型太阳能电池技术主要是指N型单晶硅电池。
技术迭代频繁是光伏全产业链的突出特点，光伏电池也不例外，本篇主要对近年新兴光伏电池类型进行介绍和探讨。
根据硅片衬底的不同光伏电池可分为N型电池和P型电池，N型电池以N型硅片作为衬底的电池技术，P型电池是以 P 型硅片作为衬底的电池技术，这里我就来分别聊聊N型电池和P型电池的细分赛道。
N 型 TOPCon 和 HJT 为近年来最受关注的新兴高效电池技术代表，此前产业化的主体问题在于成本过高，经济性不足，但随技术的慢慢的提升，目前已开始步入成熟阶段。
TOPCon 电池是一种基于选择性载流子原理的隧穿氧化层钝化接触太阳能电池。TOPCon 电池的最大的优点是转换效率较高，TOPCon 电池在首次提出时就能达到 23.7%的效率。事实上，依据相关研究推算，双面钝化结构的TOPCon 电池的最高理论转换效率可达到 28.7%，高出 HJT 电池的 28.5%，而PERC 电池仅为 24.5%， 即便是仅进行背面钝化， TOPCon 电池的理论效率也能够达到 27.1% 。
从供给情况去看，根据 TrendForce 最新数据统计，目前全球已经投建的 TOPCon 电池产能 8.75GW。根据个公司公告统计，目前隆基股份、通威股份等在内的主流电池厂商，2021 年规划新投 TOPCon 产能已达到 86.5GW。结合 TOPcon 电池技术进展及行业布局情况，预计当前 TOPcon 电池的扩产规划或超 50GW，而 TOPcon 电池设备投资额约 2.0-2.5亿元/GW，高于 PERC 电池，光伏设备市场空间将进一步打开。此外 TOPCon技术能最大限度兼容 PERC 产线，生产难度远低于其他 N 型技术路线GW的 PERC 产线中，至少有一半的产能可以升级为 TOPCon，随着 PERC 扩产接近停滞，预计2023 年 TOPCon 电池产能将达70GW。
异质结电池（HJT 或称 HIT、SHJ 电池等）最早由日本三洋公司 1992 年开发出来，和TOPCon电池一样，其核心特点就在于效率很高，1994 年时就能达到 20%，于 1997 年开始量产。目前利用氢化微晶硅替代非晶硅作为 HJT 电池的膜层材料已成为一个重要的突破方向，有望将量产转换效率提升到 25%以上。
HJT已经具备规模化量产条件。硅料端，HJT N型硅片对硅料纯度要求比较高，目前只需增加扩散炉（约0.01元/W成本），可通过吸杂设备降低硅料纯度要求；硅片端，目前所有P型硅片产能均可生产N型硅片，且硅片薄片化、大型化更加有助于HJT电池降本；组件端，半片渗透率不断的提高，促进HJT发展。此外，HJT设备已实现国产化，银浆、靶材正进行国产替代，HJT已具备规模化量产的产业链配套能力。
比较典型的新兴光伏P型电池是IBC 电池，IBC是指交叉指式背接触电池技术，将P/N结、基底与发射区的接触电极以交指形状做在电池背面。
IBC电池的核心优点是拥有高转换效率的同时外观上也更加美观，有必要注意一下的是IBC和分布式光伏的适配度很高，非常适合于光伏建筑一体化，具备比较好的商业化前景。不过IBC电池也有缺点，IBC电池制程工艺复杂，多次使用掩膜、光刻等半导体技术，成本相对较高。
由于IBC电池结构拥有非常良好的兼容性，逐渐形成了三大工艺路线）以SunPower为代表的经典IBC电池工艺；2）以ISFH为代表的POLO-IBC（TBC）电池工艺；3）以Kaneka为代表的HBC电池工艺（IBC-SHJ）。根据2017年Kaneka实验结果，目前IBC-SHJ（HJT）电池的转换效率最高可达到26.7%，高于TOPCon和HJT电池的实验效率。
IBC属于储备技术路线，研发试产布局启动。目前IBC/HBC电池制造工艺复杂，技术门槛高、制造成本高，属于研发储备中的技术路线。国际上IBC技术最成熟的量产企业是SunPower和LG。
小结：进入2022年，光伏电池片的技术迭代正式迎来了新的时代，TOPCon、HJT、IBC等转换效率更加高的电池技术将从实验室迈向产业链，在形成投产-规模化效应降本-持续扩产的良性循环过程中，享受技术红利的企业有望迎来市占率的提升。
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