康康課堂：一文帶你看懂TOPCon的秘密

隨著N型高效電池與P型電池的效率進一步拉大，HJT、TOPCon、XBC等N型產(chǎn)品的競爭力愈發(fā)凸顯，光伏行業(yè)開始加速邁向“N”型時代。與此同時，TOPCon電池因其高效率、高雙面率、低衰減等性能優(yōu)勢，相對成熟的設(shè)備及工藝優(yōu)勢，及兼容PERC產(chǎn)線、設(shè)備升級成本低等成本優(yōu)勢，在N型技術(shù)滲透率提升初期占得先機，成為當前階段廣受市場認可的極具性價比的主流電池技術(shù)之一。

TOPCon的定義及原理

TOPCON（Tunnel Oxide Passivating Contact）中文名為隧穿氧化層鈍化接觸，是一種發(fā)源于2013年的先進N型硅片電池技術(shù)。TOPCon電池是以N型硅作為襯底的隧穿氧化物鈍化接觸太陽能電池。與PERC電池相比，它采用了具有優(yōu)異電荷傳輸特性的隧道氧化物（tunnel oxide）作為電池背面的電荷傳輸層，再沉積一層20nm左右的摻雜多晶硅薄層，形成背面鈍化接觸結(jié)構(gòu)，可有效降低表面復合和金屬接觸復合，提高開壓，提高能量轉(zhuǎn)化效率。

技術(shù)迭代初期，TOPCon性價比優(yōu)勢凸顯

從性能層面來說，TOPCon具備以下優(yōu)勢：1）轉(zhuǎn)換效率高。得益于TOPCon電池獨特的鈍化接觸設(shè)計，其轉(zhuǎn)換效率極限高達28.7%，而目前TOPCon領(lǐng)先企業(yè)的電池量產(chǎn)效率已達到25.5%以上，相比主流PERC電池（目前量產(chǎn)轉(zhuǎn)化效率23.5%，理論極限24.5%）有顯著的提升。2）高雙面率。TOPCon雙面電池單瓦發(fā)電量高出雙面PERC電池約3%以上。在同樣的地面電站應(yīng)用場景下,會產(chǎn)生更高的發(fā)電量增益。3）低溫度系數(shù)。N型TOPCon組件的溫度系數(shù)低至-0.30%/℃，優(yōu)于P型組件的-0.35%/℃，在高溫環(huán)境下發(fā)電性能表現(xiàn)出優(yōu)異的穩(wěn)定性。4）低衰減。摻磷的N型晶體硅中硼含量極低，基本上無硼氧復合，衰減率具有優(yōu)勢。愛康TOPCon組件首年衰減為1%，線性年度衰減為0.4%，相比 PERC 組件首年 2%、線性0.45%有大幅提升，可帶來全生命周期單瓦組件發(fā)電量增益。5）弱光表現(xiàn)優(yōu)勢。TOPCon電池同時兼顧對短波和長度的響應(yīng)度，在早晚及陰天等弱光下發(fā)電能力表現(xiàn)依然優(yōu)異。

從經(jīng)濟層面來說，TOPCon具備以下優(yōu)勢：1）與PERC電池制造工藝高度兼容，技術(shù)升級難度降低。TOPCon可在PERC工藝技術(shù)上進行延伸，只需要新增硼發(fā)射極的制備、生長隧穿氧化層、沉積多晶硅并對其進行摻雜、擴散后的清洗等四道工序，降低了技術(shù)升級的難度，加速了TOPCon技術(shù)的推廣。2）產(chǎn)線平滑轉(zhuǎn)換，設(shè)備投資成本低。新建TOPCon新線設(shè)備投資需2.0-2.5億元，HJT新線為3.5-4.0億元。而TOPCon與存量PERC產(chǎn)線具有較好的設(shè)備兼容性，只需新增硼擴散及多晶硅/非晶硅沉積的LPCVD / PECVD / PVD設(shè)備，設(shè)備投資額在0.5-0.7億元，避免了新設(shè)備的大規(guī)模投入和產(chǎn)線的大面積改造，因此經(jīng)濟性較高。3）TOPCon產(chǎn)品有很大的溢價空間。TOPCon組件相較PERC組件具有更高的單瓦發(fā)電量、更高的發(fā)電增益和更低的系統(tǒng)成本，因此帶來了較大的溢價空間。

TOPCon滲透率加速，產(chǎn)能迅速放量

TOPCon技術(shù)已逐步在市場中得到應(yīng)用，并表現(xiàn)出顯著的增長趨勢。根據(jù)中國光伏行業(yè)協(xié)會（CPIA）的統(tǒng)計，“TOPCon電池的市場占比由2021年的3%，提升至2022年的8.9%，2023年預(yù)計將達到21.1%?！睋?jù)PV InfoLink統(tǒng)計，2023年底TOPCon名義產(chǎn)能將有望超過600GW，組件出貨有望達到約120GW上下的水平，TOPCon 組件產(chǎn)品在2023年的市占比將在25-30%左右，24年有望成長至60%左右。

未來，隨著硅片薄片化、銀漿耗量降低、設(shè)備國產(chǎn)化進程推進，TOPCon成本將進一步降低，疊加SE激光摻雜、雙面POLY、疊層電池等提效方法，TOPCon效率和發(fā)電量將持續(xù)提升，為N型技術(shù)商業(yè)化大規(guī)模量產(chǎn)注入活力。

圖片來源：CPIA中國光伏行業(yè)協(xié)會

愛康布局TOPCon技術(shù)，引領(lǐng)N型高效未來

近幾年，光伏全球市場需求旺盛，行業(yè)加速向N型升級。愛康憑借長期積累的技術(shù)研發(fā)優(yōu)勢和生產(chǎn)制造經(jīng)驗，開始啟動“HJT+TOPCon”雙輪驅(qū)動發(fā)展戰(zhàn)略，以異質(zhì)結(jié)高效電池及組件為核心，同步產(chǎn)業(yè)化布局TOPCon產(chǎn)線，率先領(lǐng)跑N型光伏主賽道。在TOPCon組件方面，愛康現(xiàn)有AK iTopper 4.0/5.0/6.0三個高效系列。

圖片來源：愛康A(chǔ)K iTopper系列高效TOPCon組件

愛康TOPCon雙玻組件的雙面率高達75-85%，背面可帶來7%-25%的發(fā)電增益，相比于P型組件有效增加了發(fā)電量。首年衰減1%，線性年度衰減為0.4%，可以保證25年不低于89.4%的發(fā)電量。特殊表面鈍化層為TOPCon帶來效率優(yōu)勢，愛康TOPCon組件最高轉(zhuǎn)換效率可達22.46%，且效率提升潛力大，可實現(xiàn)全生命周期內(nèi)更高的發(fā)電量輸出。

主動擁抱N型技術(shù)，是順應(yīng)行業(yè)趨勢、響應(yīng)市場需求的應(yīng)有之義，也是各企業(yè)不斷創(chuàng)新突破、加速迭代升級的動力所趨，愛康將持續(xù)加大研發(fā)投入，推進光伏高效電池片技術(shù)降本增效步伐，助力N型產(chǎn)業(yè)化高質(zhì)量發(fā)展。