TOPCon vs BC，谁才是未来之星？

进入三季度以来，多家央国企开启组件设备招标，规模动辄超过10GW，引起了相关企业的激烈竞争。值得关注的是，包括华能、华电、京能在内，多家发电企业对BC、HJT等电池组件产品设置单独标段，而不是与TOPCon放在一起，按“n型组件”统一招标。显然，在这些企业看来，BC、HJT属于新的高效电池组件技术，需要在招标中给予适当倾斜，允许这些产品有一定的溢价，从而鼓励更多光伏企业参与到这一技术路线，研发出更多高效、高可靠产品。

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华电集团2024年第二批光伏组件集中采购招标

之前某技术论坛上，有企业认为，BC电池只是把正面电极转移到背面，可以算作提升效率的一种方式，但不能称之为一代电池技术。随着央国企招标陆续开展，BC单独标段增加，这种说法不攻自破。下面，我们可以一起探讨，关于光伏技术迭代、关于BC电池组件降本增效等话题，让更多人看到先进产能的优势和未来前景。

BC是不是新一代光伏技术?

纵观光伏行业发展史，技术迭代是永恒不变的热点话题。什么是技术迭代?专业的解释叫做“在技术发展中，应用新技术替换旧技术，重新开发产品或服务的过程”。对光伏行业而言，无论是单晶替代多晶，大尺寸硅片替代普通硅片，还是n型替代p型，都符合这一表述。

那么，将太阳能电池的正负极金属接触移到电池片背面，可以看作技术迭代吗?许多光伏从业者认为，将技术迭代局限在钝化，未免有些狭隘了。事实上，只要是能大幅提升电池功率和组件效率的技术，都可以看作迭代。我们看到，领跑者项目中，单晶组件功率只比多晶组件高10-15W，就被称作技术迭代;210mm、182mm硅片替代156.75mm、166mm，只有尺寸发生变化，也能视作技术迭代。那么，BC组件比同尺寸TOPCon组件功率高出40-55W，生产工艺也有较大区别，完全可以看作是新一代技术，应该给予鼓励和支持。

BC组件的高效率如何实现?

一块2382*1134mm尺寸光伏组件，如果采用TOPCon电池，量产功率通常在600-610Wp，但如果采用BC电池，功率可以提高到650W以上，从而带来更低的BOS成本和LCOE，为业主带来更高收益。这一差距是如何产生的?我们从硅片、电池、组件三大环节，展开分析。◆ 硅片环节：德国弗朗霍夫研究所研究表明，晶硅太阳电池的光电转化效率与硅片的电阻率正相关，而硅片的电阻率取决于n型或p型杂质的掺杂浓度，这也是“晶硅太阳电池效率的理论极限29.43%及以上”的来源。众所周知，n型BC电池采用的硅片是超高阻的n型掺杂硅片或非掺杂的本征硅片，掺杂浓度接近1×1014/cm3的极限，电阻率没有上限;而n型TOPCon基于电池结构设计方面的固有限制，目前只能采用0.4-1.6Ω·cm电阻率范围的硅片，意味着掺杂浓度要达到3×1015-1.3×1016/cm3。也就是说，在硅片厚度基本相同(120-140μm)的情况下，这一电阻率区间的电池效率相对于极限效率低0.6-1.5个百分点。

Armin Richter etc, ISE，IEEE，3(4)，1184，2013◆ 电池环节：BC电池的金属电极都设置在背面，前表面没有任何栅线遮挡，拥有100%的受光面积，最大化利用照射到其表面的太阳光。而TOPCon电池由于正面存在金属栅线，有遮挡和反射，受光面积减少2%，再加上组件端的主栅焊带遮挡，将近3%的太阳光能被白白浪费了。另外，我们都知道，高效太阳电池的效率损失主要来源于金属化接触区域的复合，采用钝化接触可使这一损失降至最低。现有TOPCon电池普遍采用单极钝化接触，复合损失较大，会带来更低的效率天花板;而BC电池在所有金属化区域都采用了钝化接触结构，最大限度地保证电池效率不因金属化接触而降低，更有希望接近晶硅太阳能电池的理论效率极限。

◆ 组件环节：由于n型BC电池的金属栅线均分布在背面，电池串焊可采用单面的“一”字型的焊接方式，BC组件也可以更方便地实现电池片负间距排布、电池串满屏布局，进一步减少组件“留白”，放大电池效率优势，实现单位面积组件的最大功率。而TOPCon电池在负间距排布方面“先天不足”，除了叠瓦组件，其他产品方案带来的组件效率普遍比BC低1.5-2个百分点。

BC组件的降本空间还有多大?

从之前的招投标统计数据看，n型BC组件价格通常比TOPCon组件高6-8分/W，依靠高功率带来的低BOS成本即可追平。事实上，BC组件与TOPCon的价差也在逐渐减小，未来甚至可能实现比TOPCon更低的制造成本。我们依然从三个主要环节进行分析。◆ 硅片环节：前面提到，TOPCon电池只能采用0.4-1.6Ω·cm电阻率范围的硅片，这样一来，拉棒头部(重量占比5%左右)无法利用，再加上完结段杂质过多、电阻率过低的影响，留埚量高达30%以上。而n型BC电池全部采用电阻率集中的超高阻硅棒、硅片，不仅头段质量全部符合电池的制备要求，留埚量也可降低到10%左右，硅片端的成本优势可达1.5-2分/W。

◆ 电池环节：n型BC电池基于全背接触和全极钝化接触的优势结构，像爱旭n型ABC电池，创新研发的全无银涂布金属化技术，成本低、可靠性更高;而TOPCon电池由于金属电极结构设计的固有限制，暂未开发出无银金属化方法，只能沿用丝网印刷银浆金属化。随着电池产能扩张、白银价格持续飙升，二者的金属化成本差异可达3分/W。

◆ 组件环节：在BC组件中，由于电池的金属栅线均布置在背面，焊带也可以只布置在背面，电池串焊可采用单面的“一”字型焊接，工艺流程简单方便，且因为正面无栅线、无焊带，十分平整，可采用更薄的胶膜; 而在TOPCon组件中，由于电池正背面都有金属栅线，焊带需要在正背面来回穿梭，电池串焊方式还是老式“Z”字型的双面焊接，正背面都需要使用更厚的胶膜。随着制造工艺逐渐成熟，n型BC组件的良率会高于TOPCon，在组件端的制造成本也有明显优势，较TOPCon低约1分/W。

结语

更高效率、更高功率、更高发电量、更高系统价值，以及更低BOS成本、更低LCOE、更低衰减、更低温度系数，这样的“核心四高四低”，让BC组件拥有更多的支持者。从媒体公布的情况看，已经有越来越多厂商开始投身于BC电池的研发制造，一致认为XBC将成为单结晶硅电池的效率制高点，逐步占据更高市场份额。且已有企业在n型BC技术方面做出了技术与产业化重大突破，如n型ABC技术的首创者爱旭股份，组件量产效率已达24.2%，领先全行业主流组件1-2%的效率点，BC技术的效率优势已锋芒毕现。而部分TOPCon电池组件企业将未来寄托在钙钛矿叠层产品上，但钙钛矿电池至今未突破大尺寸电池效率、长期可靠性的桎梏，批量供货更是遥遥无期。这场技术路线之争，已经有了非常明确的答案。