宋登元：没有终极技术，一定是技术迭代

2月15日，由索比光伏网主办的2023“光能杯”跨年分享会暨2022第十届光伏行业颁奖盛典，在苏州市苏州园区香格里拉大酒店(苏州工业园区协鑫广场)隆重举办。

SEMI中国光伏标准技术委员会主席，一道新能首席技术官宋登元出席了本届“光能杯”跨年分享会分论坛——创新分享会，并作主题为《TOPCon电池技术的产业化现状及发展趋势》的分享。

宋登元谈到，技术迭代有几个先决条件：

一是电池效率要比前一代的高1.5%-2%。

二是产业生态的成熟。

三是寿命至少和上一代持平;最后是LCOE、材料、设备、工艺都要好。

技术没有终极技术，我不太赞同投资人说的“终极技术”。技术进步是无穷无尽的，没有终极技术，一定是技术迭代。对于TOPCon来说，目前毫无疑问已经成为技术迭代的主力，它的效率一定会超过26%，成为晶硅乃至碳中和重要的支撑力量。

下文为现场致辞实录整理:

非常感谢有这么一个机会能见到这么多老朋友，分享我们的技术进展，能和大家一块聊聊光伏技术迭代的未来。

刚才沈文忠教授给了我们整个光伏产业发展的全景图，内容非常翔实，我也有非常大的收获。

下面我针对关于N型TOPCon技术的进展情况跟大家分享一下一道的经验以及对技术的认识。

刚才沈教授说的，我们去年TOPCon是发展的元年，特别是今年的年初，技术提效实际上超出了我的预期，发展非常快，技术迭代这个词就成为一个热搜词，也是很多的投资人、业界朋友问什么时候能够真正发生技术迭代，条件是什么，所以在这儿通过一道新能最近发布的TOPCon3.0的技术路线和各位朋友聊一聊关于下面技术的发展以及发展预期的情况。

我简单介绍一下一道新能，太有典型性，代表了我们行业的飞速发展，大家说光伏行业发展非常迅猛，刚才沈教授那个全景图，光伏已经成为我们可再生能源，特别是实现2060年能源替代的主力军，其他能源的发展空间受限，现在有一些核心的东西还没有克服。这么快的产业必然有发展特别快的企业来支撑，一道新能就是这样一个代表。它的成立非常短，2018年8月8日成立，去年的8月8日沈教授带队到一道新能，四年多的企业发展非常迅速，主要得益于这个企业从发展之初就定位于是一种技术引领的技术型的公司以及光伏全场景应用解决方案的服务商，所以我们在建立的时候，我们就同时建立了首条的TOPCon技术的研发生产线，这是我们国内建设最早的。

2019年基于1.0 plus开始量产，2021年TOPCon2.0量产，2022年TOPCon3.0量产，我们的组件出货量排名No.9，销售收入突破了百亿大关。2023年销售收入肯定在200-300亿之间。产能方面2022年底就到了20GW的电池和20GW的组件，还有下游全场景的解决方案。今年就到了30GW的电池和30GW的组件，最新的都是TOPCon3.0的技术。

再说说整个国内的产业布局，从全景图来看，总部在浙江衢州，还有一个基地是在江苏的台州，这两个基地是我们最大的电池生产基地，所以有两个研发中心，我也是来回经常在江苏和浙江之间穿梭，负责两个研发中心的工作。我们的基地布局还是考虑市场的需求还有央企合作伙伴的合作战略，大家知道去年尽管我们排名刚进入前十，但是国家大的能源集团集采的招标已经拿到了第三名，订单非常旺盛。

作为N型技术引领者，我们一直专注于N型技术发展，定位非常明确，从2018年成立的时候就开始做TOPCon的基础研究，去年我们也发布了TOPCon的技术路线图，沈教授也是到衢州发布会现场也是发布了全场景的N型解决方案，分布式的道品牌，“道”还是非常有讲究的，后面是ON，O就是我们的开关，点亮N型。

简单说完公司我们回顾整个行业，为什么说TOPCon是光伏技术迭代的主力军，沈文忠教授大的条件都说了，我再细微的深度解读一下。

这张图我用了很长一段时间，主要觉得它的能够把光伏的历史讲清楚，我们回顾晶体归发展的过程，我们就可以预测未来什么样的技术会成为主流技术，这个就会看得很清楚。我们晶硅发展到今天，实际上进行过技术迭代，发生在不长的时间，最早的太阳能电池是BSF电池，BSF电池简单但是也不是我们发明的是美国一九七几年的时候就提到这种铝背场电池，当时产业化的都是这种电池，不管是多经还是单晶的，光伏最核心的就是第一性原理就是性价比或者LCOE。我们国家从上世纪末开始发展，英里、天河(音)这些公司都是开始做铝背场电池，铝背场电池被中国人推到了极致，在2010年以后，效率随着我们产业的增大，效率到了极限，这种电池结构基本上在多晶，很多都是进入光伏行业，大家记得很清楚，大概用18%多一点，如果用上黑硅技术是19.5%，单晶就是20.5%的水平。再往后走，再找新的电池结构替代它，那时候我们看左边候选的技术有几种，一种是PERC电池，PERC电池发明的很早，马丁格林这个团队做1982年就发明了，最近他们获得了一个英国女王奖，这个女王工程奖不是讲的科学发现，是工程技术，PERC电池成为主流，现在发电的基本都是PERC技术，发明的很早，但是具备产业化的生态比较晚，当时正好在这个时候PERC电池，实际上还有异质结电池、IBC电池、PERT电池。

这些候选技术比较下来，我刚才说技术迭代的发生有几个先决条件。一是电池效率要比前一代的高，高多少呢?我的判断是产业化达到超过它1.5-2个点。二是产业生态的成熟，你不能说一家能够做出来，整个产业跟不上，这样成本降不下来。三是寿命，这三个条件刚才沈教授已经谈到了，寿命应该和上一代持平，比如说晶硅能是25年、30年。最后就是LCOE就是材料、设备、工艺都要好。

我们回顾了第一次技术迭代，我们再看第二次，PERC电池又到了极限了，中国人特别厉害，做什么都可以做到极限。发展的时候，PERC就是20%多一点，然后发展到21%、22%，发展到22%我觉得已经很难了，马来西亚有一个电池会议，好像是2016、2017年参加电池会议，碰到我一个同学，我就问他，因为他们是PERC最早的，我说产业化效率可以做到多少?他说22.5%就到头了。没有想到又推到23%，现在主流的企业是之23.2%-23.5%之间。你的效率趋势至少产业化之后能够到24.5%。第二，产业生态完整，第三寿命要长，最重要的是材料、设备、工艺，这些投资算上来SOE应该跟PERC差不多，这也可以，所以这样来看，目前这三种技术，一种是TOPCon，还有一种是异质结，还有一种是xBC，比较起来TOPCon具备了我刚才说的技术迭代的三个要素，沈教授刚才说TOPCon去年特别火，去年真正是一个元年，现在我们中国光伏行业统计的数据，这个路悬突还没有正式发布，去年的出货量占到整个晶硅电池的8.1%这是每个企业调研的数据真正的出货量，我们不看产能，产能的变数太多，我们看落地的出货量是8.1%，大概接近20GW左右。2023年预测是18%-20%，我们全球的出货量在增长，实际上今年按的基础是240GW的出货量，8%这样算下来就是20GW左右，2023年是60GW出货量。

我特别同意刚才沈文忠教授说的，光伏技术是一个成本为先的，不可能把一个实验室的技术产业化，实际上没有太大的意义，因为毕竟是一个能源属性的产品，一定效果替代的是革命的对象革命对象是谁?不是我们的友商，是我们的化学能源，我要革化石能源的命，否则的话是发展不了的。

我们把技术迭代看清楚之后，我们看预测，很多机构都在预测，我把所有N型技术都列全了，TOPCon出货量作为一个分子，大家看就非常明显了，发现TOPCon在未来四年中，机构预测占了80%，毫无异议的说TOPCon是主力军。

看行业能看清楚就看他要解决的问题，如果解决科学问题就离得更早了，如果解决核心的技术问题，有一些卡脖子也需要一定的时间，我们现在TOPCon解决的是工艺问题，工艺问题花时间大家就可以攻克了，“卡脖子”都不好说，有一个不确定性。工艺问题就有确定性，我们看2016年的PERC问题很快就解决了，包括钝化层的生长方式，包括三洋华旅的质量，当时主要是衰竭问题和良率问题，TOPCon可以用在N型也可以用在P型上。多净化的方法就比较多了，LPCVD、PECVD等等，现在良率问题基本解决了，我们说技术迭代发生，我们说产业化的进程，实际上从这两个方面就可以看得非常清楚，它已经走向产业化，解决的是工艺问题，所以就有下面这张图，这就是功率效率提升的过程。BSF单晶和PERC真实发生的这是我们记录了每年的效率提升后面的TOPCon是根据这个趋势预测出来的，一旦产业化了，就会符合光伏的学习区县或者叫摩尔定律，刚才沈教授展示那张图，纵坐标就是成本，横坐标是产量产量搞一个数量级，成本一定降百分之二十几。TOPCon这么大的出货量，成本一定下降很快，下降很快的驱动力就是效率提升，效率提升不是说提升效率而提升效率，是为了服务LCOE，是为了服务成本，光伏是一个成本为先、经济性为先的产业，如果效率不能服务成本降低，实际上这种效率是没有意义的。举个例子，我们说航天，是用的砷化镓电池板，现在达到了47%的效率，我们就用在空间站上，如果我们强调是效率为先我们发展砷化镓就好了，可是现在谁都不发展，因为效率提升了成本也下不来，所以效率是为降本服务的。

我们看右边这个，不管什么企业，基本上能够做到24%以上，做到25%相对困难一些，但是随着产业化进程，每年0.3-0.5个点，未来的TOPCon一定会这么发展，因为符合整个大的规律，我们看PERC和BSF都是这么发展过来的。

另外就是全行业的努力，设备成本降得快，工艺成本也降得快。

最后用点篇幅介绍一下一道新能TOPCon 3.0的技术。TOPCon有很多技术路线，一道新能坚持左边的技术路线，从2018年建第一条线就是用LPCVD的，也是从单插片逐渐过渡到双插片，最重要的就是二氧化硅成膜质量非常好，因为它是基本中高温的工艺，二氧化硅也是这样所以效率特别稳定，这样为整个良率奠定比较好的基础，所以我们一直在LPCVD。是不是将来要做LPCVD也得评估我们实验室里有一条PVD的线，也有一条PECVD的线，从经济上来说，对于目前我们掌握LPCVD很深的企业，LPCVD还是比较好的技术。

这就是我们的技术路线，最根本的是技术钝化，开始我们是在背面，PERC全背面的扩场变成了钝化的，到了1.0Plus在正面做文章，正面就是用双层钝化+三氧化二铝，背面负荷一做就是5菲安(音)左右，正面还是比较大的挑战，正面做好以后就会超过23%。

2.0技术就是24.5%以上做得好可以做到24.7、24.8%左右。

3.0技术是通过SE技术和背面做了一些工作，4.0就相对比较难了，正面钝化还要加强，更好的载流子选择技术，有一些方案不方面现在说，我们可以私下交流。

3.0是依托两个技术，一个就是一旦到了2.0以后，实际上重点解决的就是两个问题，对于高效电池，因为效率本身已经很高了中间那段波谱，从450-900，基本上量子效率非常高，接近92%、93%，中间都超过95%，要解决短波长的问题必须解决正面的问题，正面现在可以经济上解决的就是激光SE技术，实验室很容易实现，激光种类很多，容易缩形。这种技术涉及到激光的能力，因为硼扩散非常不好扩散，激光怎么保型，这些都残杂一些科学技术在里面。一道新能彻底攻克了i-SE技术，效率超过了25%以上，这是正面做的工作

还有一部分就是背面工作，理论上越薄越好，但是薄就容易烧穿，这就涉及到多晶硅技术的进步，同时还使用微掺杂，进一步降低吸收。我们看右面这个图，来达到3.0批量化的量产。

这是一个量产的图，实际上这是1月份的，2月份通过优化，大概能到25.25%、25.3%左右，平均效率道路25%，对于光伏产业就是里程碑的意义，25%是什么概念呢?晶硅电池第一个达到25%效率是小面积4平方厘米的，用PERC的改进技术，是在1999年达到的25%。我们国家到25%是在2018年天河做出来的IBC的电池，就算天河第一个25%，产业化过25%才经过了四年的时间，因为再往上提升，我刚才说的基本的迭代规则，你得比这个还得高1.5个点，同样有很大的降本空间也是可以的，但是这种难度非常大所以一道新能作为我们国家专注于N型电池的黑马企业，为TOPCon的技术迭代做出了非常重要的贡献。

技术路线是被投资人问得最多的问题，到了3.0之后，还有4.0，TOPCon技术路线我觉得到26%产业化是没有问题的，经济性还是有一些挑战，再往上怎么走，当然也可以走，是不是经济上代价能够承受，我们说LCOE是第一原理，我现在还是看不太准，往这个方向努力吧，再努力也没有别的办法，不及什么材料的，吸收了波谱，如果能够优化到最佳的能代结构1.4%，再提高也就是讲故事了，要想做得高一定是叠层，至于做什么叠层，尽管现在晶硅和钙钛矿叠还是有很多挑战，但是我觉得未来不管什么技术，我们说不忘初心，初心是什么?一定不要偏离这个硅，就是上帝赐给我们人类最好的材料，这么好的产业技术，这么好晶硅的结构，我们上面叠什么电池，不管叠什么材料，比如说钙钛矿发展非常快，我们叠钙钛矿，那一定是晶硅电池，这样才能享受晶硅电池的红利和产业基础。

N型电池有很多材料带来的特性，弱光、衰减小等等一共是七种，基本上都高5%左右这就是招标溢价N型要比P型高3-5分钱，毕竟站电投资方最重要花钱，要取得经济收益的，最终看的还是LCOE，真正体现你产品的价值就是在光伏发电上，这是毫无疑问的，N型会给客户带来最大的价值。

最后展望几句，我做光伏也很多年了，很长一段时间跟随沈老师，光伏是一个能源属性的产品，所以能源属性就得革着化学能源的命，低成本高性价比的技术一定会有生命力。技术没有终极技术，我们看投资人编上来的词说“终极技术”，我不太赞同，技术进步是无穷无尽的，没有终极技术，一定是技术迭代。对于TOPCon来说，目前毫无疑问已经成为技术迭代的主力，它的效率一定会超过26%，成为晶硅乃至碳中和重要的支撑力量。

一道作为专注于N型技术的，我们希望和在座的各位一道努力，一道同行，把光伏产业做得更好，能够在我们国家碳中和的战略发展中起到支撑作用。

谢谢大家!

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