沈文忠：TOPCon是2023年“最”创新的技术，产量在105-115GW

1月10日，索比光伏网主办的第二届光能杯·创新分享会在苏州盛大召开。会上，众位大咖围绕新技术、新产品、新模式三大主题展开讨论，并对2024年年度创新产品作出表彰。

上海交通大学太阳能研究所所长沈文忠教授表示，2023年光伏行业“最”创新的就是TOPCon的背接触电池技术。2023年TOPCon产量在105-115GW，BC电池技术也崭露头角，2023年出货量在8-9GW，但异质结出货量不及预期，2023年出货约7GW。PERC电池正在快速淘汰，2023年出货量估计330-370GW。技术路线竞争正促进TOPCon加速发展，TOPCon核心装备国产化已成熟，并具有高性价比，全产业链n型TOPCon新生态已形成，TOPCon背接触引领下一代电池发展。未来，八年左右，钙钛矿/异质结叠层太阳电池将推动晶硅电池效率达到30%以上。

以下为嘉宾发言实录：

感谢索比的邀请，今年是第二届的活动，去年我们也在苏州会场参加了。刚才主持人和沈老师都讲到了创新，这个题目很大，2023年我在各种场合，包括媒体的分享会上也在讲，光伏的每种技术都在进步、创新，每种技术都有自己的特色。我非常赞同沈辉老师的观点，我们要融合发展。

回顾一下2023年创新当中“最”创新的一点，我把它挑出来，因为今天只有20分钟的时间，所以主要就给大家介绍一下。

我想，最创新的就是TOPCon的背接触电池技术，后面有一些技术支撑。包括钙钛矿、异质结，今天也有很多的分享，BC电池好像还没有，所以我来分享这个。

这两年最大的变化是n型的转变，我认为n型的转变是摧枯拉朽的，2020年的预测还落后于实际的发展，大家可以对比一下，实际发展中，n型的比例还要更高。(PPT图示)右边是真实的数据，2020年TOPCon是105-115GW，我用了脱颖而出这个词。如果讲产能的话，其实会更多，我们叫产量，不叫产能;BC电池，为什么我认为它是2023年最创新的一点?BC电池进入大家的视线或耳朵当中，应该在2023年的8月到9月，到现在也就4个月左右的时间，你可以看到它的出货量在8-9GW，4个月就有8-9GW，崭露头角;我们也在研究异质结，异质结喊了那么多年，今年的出货量7GW，我觉得不及预期;PERC电池今年的出货量大约在330-370GW左右，具体数据还没有公布，这是我统计的。但是我们可以看到，它在快速淘汰。这是2023年的数据，今年可能100GW的PERC电池都生产不了，大量的产能将闲置、淘汰。所以为什么选择BC电池给大家介绍?大家看出货量的数据，就可以体现出来情况。

当然这里面还有效率，TOPCon在24.5%左右的水平，加LECO以后可能高一点。这是真实行业数据，也不要听媒体说的比较夸大的26%、27%乃至30%的数据。

我们来回顾一下，为什么我认为TOPCon会引领下一代的发展?

刚才沈辉老师也提到，我们要回顾，所以我们先回顾一下PERC电池怎么做大的，我们很多“老兵”应该感同身受。

PERC电池的基本原理我就不讲了，主要是通过激光开槽实现金属化接触，后面发展了双面电池。从2015年开始量产，通过全产业的努力，刚才曹宇主编也说了，设备、辅材、电池厂商，没有一家配合的话，是不能做到这个局面的。虽然这个技术的步骤还蛮多的，有10个步骤，但还是快速进入了量产。

大家可以看到，1989年新南威尔士大学提出这个概念，2013年有企业开始尝试，真正量产在2015年、2016年，占据80%以上的市场份额，行业出现龙头企业。但刚才也说了，今年PERC电池会快速淘汰。

当然还有一些细节的东西，比如添加剂、优化等等，但它的结构决定电池负荷非常严重，量产在23.5%-23.8%，n型一上来就是24%，现在是25%，优势还是非常明显的。

它的负荷损失，主要包括三个方面，不具体展开了。

随之而来的，就是这两年的TOPCon。为什么TOPCon好?这里面有两个数据，一个是缺陷密度，是PECVD沉积a-Si：H层的Di最低，SiO次之。其次是接触电阻，Si：H和n+poly-Si的J均优于p+poly-Si，其中n poly-Si的接触电阻最低。

TOPCon跟现在产线的兼容性非常好，其实是个高温工艺，理论上来讲是不好的，是高能耗的过程。但它跟现在的PERC产线是有兼容的。所以我的观察：2024年PERC升级是大趋势。刚才讲了，PERC快速被淘汰，原来大家扩产能，没有人考虑问题，升级比例不到10%。今年我的观察，未来两年PERC升级到TOPCon有很多工作好做，特别是这两年刚新建的。因为有时候新的PERC产能有预留了空间，未来这两年应该有很大的升级动力来发展这个技术，因为TOPCon市场占有率最高。

当然，TOPCon也有很多种方案，主要是三种：LPCVD、PECVD/PVD、PEALD，都不错，效果略有差异，有一些范围、绕度的问题，现在慢慢也在解决，包括清洗的问题。

这是统计到8月份的数据，因为后面的数据更乱，有的可能只是嘴上说说。8月份的时候，产能已经到600多GW了，PECVD稍稍超过LPCVD，去年下半年PECVD才开始成熟，但它的优势后面慢慢会体现出来。

2023年最大的变化：

(1)SE。一开始建TOPCon产线，都预留了SE的空间，没想到6个月的时间，所有产线都标配了SE，现在看来还没有完全彻底，还没有我们想象中那么好的SE，还有很多空间可优化，这跟硼也有关系。

(2)LECO。它把烧结过程中钝化层侵蚀和接触形成这两个关键步骤分离，效率提高0.2-0.3%。

以上两个技术，都是激光来实现的。所以有企业在想，是否能一步解决?我想今年会有很大的变化，2024年刚开始。下一步怎么走?刚才讲的TOPCon，只是在背面做了钝化接触，正面上也要动脑筋。所谓的双面poly，必须用到poly的图形化，如果正面都用poly硅的话，畸形会非常严重。但是我们刚才讲了，p×poly不如n+poly。我的观点是，正面的poly图形化不如直接在背面图形化做BC电池，一劳永逸，而不要双面poly的TOPCon电池，因为BC电池比普通电池高0.5%左右的效率。在这个情况来讲，我觉得PECVD发展更大，在图形化、掺杂方面，包括背面掺杂、掺碳等方面，有很多优势。市场占比上，去年下半年扩产的基本是PECVD为主流，虽然这个技术不如LPCVD成熟得早，在这块，捷佳伟创做了非常漂亮的工作，也作出了行业贡献。

通过这个简单的回顾，为什么TOPCon电池会脱颖而出?主要是PERC电池打下的坚实基础，所有的技术都可以借鉴过来，而不像异质结，是全新领域，包括钙钛矿，也是完全不同的方向。

核心装备国产化，我们把硼扩产解决了，促进了发展，产业链生态在2023年完全形成，做到所谓的n/p同价。现在的量产效率，客观来讲在24.8%左右，我觉得两三年之内一定可以达到26%。通过什么技术?(PPT图示)我们这里简单列了一下。

第三部分我想讲的是，TOPCon这么好的产品，如果跟BC结构结合，是一个非常好的平台。这个技术是一脉相承的，一步一个台阶。我觉得适度超前，产业化策略是关键。现在做叠层电池的产业化，肯定是赔本买卖，没有意义。适度超前，产业链协同是关键，所以你不要现在就做叠层电池产业化，没有太多意义。

特别是TOPCon的BC电池，它适合于现在的主流路线。最大的好处是，它的钝化性能非常好。还有一个特点是高掺杂形成的隧穿界面，有利于非银金属化。接下来，我们要减银，所以非银金属化应用在TBC当中有非常好的应用，龙头的引领，使得去年有了8-9GW的出货量。

背接触电池有40多年的发展历史，最早是普渡大学做的，而不是斯坦福大学做的，斯坦福大学只是把它做成产业化。(PPT图示)从这张图上可以看到，它有很多发展，过去做了20年的产业化，BC电池今年9个月就出了8-9GW，是非常迅猛的。

激光的图形化是非常关键的，现在有多种方案，有企业用电镀的、铜的，也有企业银浆、铝浆共用，未来我觉得全铝浆丝网印刷在TBC上可以实现，抓住TBC发展机会，有望成为下一代行业龙头企业，就像上一代的PERC电池一样，因为行业当中都能做TOPCon电池，相对门槛低一些。为什么这么说?因为现在做这块的企业不多，只有隆基、爱旭，还有一些小规模的企业在做这个事情。

很多的企业，像大族激光，他们在TBC上做了很多图形化工作，国内很多企业及上市公司都能做图形化，激光的图形化是BC电池的关键，我们都解决了。铜电镀，基本也能解决这个问题，当然我觉得铜电镀用到产业上，相对还比较早，成本还比较高。但是真正用到量产，我觉得还需要时间。如果用全铝浆丝网印刷来做BC电池，铜电镀可能就不需要了。

TBC做到26%-27%，我们做过测算，用p型电池可以做到26%，用n型电池可以做到27%。全铝浆，已经有实验可以做了，所以我呼吁，我们可以用丝网印刷工艺来做。

THBC电池迈向27%-28%，怎么走?它像异质结一样，成本工艺比较复杂，能用管式CVD，所以未来TOPCon与SHJ技术一定是融合的，虽然它不是最好的钝化，但也可以用低成本氧化层替代本征非晶硅。其次，p型的poly层不太好，你可以用p型的非晶硅层来替代，所以HBC解决方案，用p型非晶硅替代，是两全其美解决HBC的方案，所以我起了名字叫THBC，可以达到27%-28%的效率。当然这不是现在，现在还比较早，再过两三年，我觉得一定有企业能够量产。

后续学术界，能不能做一个非掺杂的?为什么一定要掺杂?我们做了一个工作，20%以上的效率。功函数跟掺杂结合，就像一个大积木，随便什么形状都能搭出来。未来我们有这么好的产业化平台，各种各样的积木和BC电池一定都可以搭出来。现在做叠层电池产业化还比较早，什么时候能产业化?我觉得，得七八年以后，30%是晶硅电池的天花板，我觉得做28%就到极限了。

我们刚写了一本书，《钙钛矿/晶硅异质结叠层太阳电池》，我们专门写一种电池技术，不会各种都写。我们写了60万字，大家有兴趣可以去看一看，是科学出版社出版的。

最后总结一下。

我们有这么好的成熟平台，有激光图形化以及非银金属化应用，包括龙头企业引领作用及产业链配套，BC电池技术一定能全面发展，但必须要面临专利问题。我们看过麻省的专利，是结构专利，很难绕开它。中国企业怎么用我们的聪明智慧，就像PERC电池一样，如何把这个产业做好?我觉得这是未来五到十年非常重要的课题。

谢谢大家。