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效率|一文读懂N型光伏电池：TOPCon VS HJT 谁是赢家？ | 见智研究

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今年HJT和TOPCon扩产进程加速 ， 龙头企业纷纷加码布局N型电池技术 ， 未来光伏电池的技术发展趋势如何？下面华尔街见闻·见智研究带大家来深度梳理下光伏电池行业的特点以及未来如何演变？

本文看点：
1.复盘光伏电池发展历程
2.分析TOPCon和HJT各自特点 ， 优劣势以及未来电池的发展的可能性
3.跟踪目前N型电池的产业动态 ， 以及对短期和中长期的电池路线进行预判
光伏电池前世今生----P型时代终结 ， N型时代开启 光伏电池行业属于光伏产业链的中游 ， 由硅片通过清洗、制绒等步骤加工制成 。 光伏电池板在光照下产生电压和电流 ， 进而实现光伏发电 ， 本质上类似于低端的半导体制造 。
根据原材料和电池制备技术的不同 ， 光伏电池可分为P型电池和N型电池 。 P型硅片是在硅料中掺杂硼元素制成；N型硅片是在硅材料中掺杂磷元素制成 。 P型电池制备技术有传统的AL-BSF（铝背场）和PERC技术 。 N型电池制备技术较多 ， 包括PERT/PERL、TOPCon、IBC和HJT（异质结）等 。
我国光伏电池的发展伊始要追溯到20世纪50年代 ， 1958年我国研制出了首块硅单晶 ， 1998年开始算真正意义上关注太阳能发电 ， 当年拟建了一套3MW多晶硅电池及应用系统示范项目 。 2001年无锡尚德建立10MW太阳能电池生产线获得成功 ， 算是我国在太阳能电池领域正式拉开帷幕 。 随后经过6年的发展 ， 2007年我国成为了生产太阳能电池最多的国家 。
2015年是光伏电池技术变革的元年 。 2015年前BSF电池是主流 ， 占总市场的90% 。 2015年PERC完成商业化验证 ， 电池量产效率首次超过BSF瓶颈20% ， 正式进入扩产阶段 。 随后的两年 ， 随着PERC技术进步、效率的提升 ， 以及非硅成本下降 ， PERC电池的经济效益得到了体现 。 2018年PERC电池市场份额达到了33% ， 随后产能爆发式增长 ， 到2020年市场份额已提升到了87% ， 基本已完胜BSF电池 ， 但PERC电池的效率极限在24.5% ， 目前PERC电池的转换效率已经接近极限了 ， 故为了降本增效 ， 电池企业必须再次谋求技术突破 。
2021年是电池技术变革的拐点之年 ， 光伏行业唯一的主旋律就是降本增效 ， N型电池由于转换效率高 ， 开始逐步登上舞台 ， 被人们所接纳 。 根据ISFH的数据 ， PERC、HJT、TOPCon电池的理论极限效率分别为24.5%、27.5%、28.7% 。
整体而言 ， 2017年前铝背场BSF电池占主流 ， 2017年至今PERC电池已接近完全替代了铝背场电池 。 但由于目前PERC电池已逼近理论极限效率24.5% ， 提升空间有限 。 2021年后N型电池开始快速发展 ， 其中以TOPCon和HJT两条路线为主导 ， 两者现阶段处于大规模商业化的前期阶段 。 未来潜在技术路线还包括HBC和钙钛矿叠层电池 ， 这两者相当于与HJT结合后的升级 ， 故转换效率能实现再次飞跃 。

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