光伏未来已来？钙钛矿电池或将伴随晶硅电池的迭代迈开产业化的步伐

降本、增效，一直是太阳能电池技术的迭代升级方向。现今主流的晶硅太阳能电池，已历经P型（PERC）对BSF电池的迭代替换，现正在进行N型TOPCon对P型电池的迭代。但在全行业产能过剩下，TOPCon电池的迭代升级，并未如预期实现对光伏行业的拯救，新一轮TOPCon产能布局大赛亦已拉开，可预见的未来TOPCon或仍将延续过剩的局面，价格内卷亦可能是光伏企业难以逃离的苦海。在此局面下，被誉为“未来电池”的钙钛矿电池技术取得令人欣喜的成绩，并在电池组件的商业化制造与应用上持续进展；与此同时，原本陷入困境的晶硅HJT异质结电池，在电池制备技术与材料降本上亦取得显著进展，已开始具备与TOPCon电池正面比拼的条件。因此，下一步将很可能出现HJT与钙钛矿“比翼双飞”的格局；未来实现HJT与钙钛矿的“双向奔赴”，在整合两个赛道优势技术和资源基础上，诞生出新的“叠层电池”，光伏行业的未来，触手可及！

一、太阳能电池正在沿晶硅路线进行TOPCon—再可能到HJT的产品迭代，持续重塑产业格局

（一）太阳能电池的技术创新和产品迭代，不断为全球光伏新能源行业带来新的希望

降本增效始终是太阳能电池技术的迭代升级方向。光伏电池转换效率，是每一轮光伏技术迭代最核心的标尺。在20%转换效率的基础之上，每提高一个百分点，可为下游电站节约5%以上的成本。太阳能电池已经历第一代晶硅电池、第二代无机薄膜太阳能电池的技术迭代，又将向更有希望的第三代钙钛矿电池方向迭代。

第二代无机薄膜太阳能电池，以铜铟镓硒(CIGS)、碲化镉(CdTe)和砷化镓(GaAs)等材料为主，与晶体硅太阳电池相比，第二代光伏材料的吸光薄膜较薄，使太阳电池的制备成本大幅降低，技术理论优势大（效率及成本），但现实操作中存在缺陷容忍度低、材料储量有限等问题，已制约了其规模化的生产应用。

以晶硅材料制备晶硅太阳电池的工艺成熟，性能稳定性高，最终得到的光伏组件光电转换效率，在20年后仍能保持初始值的80%，是目前光伏市场的主流产品，而且持续进行着技术与产品的迭代，不断为全球光伏新能源行业带来新的希望。

晶硅电池也已经历最初的铝背场（AI-BSF）电池—P型（PERC）电池，再到现今第三代N型（包括TOPCon和HJT异质结）电池的迭代，不断提高转换效率，降低制造成本，推动光伏发电“平价时代”加速到来，为全球新能源转型做出了积极的贡献。

（二）新一轮N型TOPCon电池凭借更高效率优势，正在进行对P型电池的快速迭代

P型电池在普通全铝背场电池工艺基础上增加了背面钝化与激光开槽，增强光捕获能量，将传统BSF电池理论最高转换效率从21%提升到P型量产的23%，实现了对BSF电池的快速淘汰和迭代。

P型电池历经五年的发展，已逐步逼近其24.5%的理论极限，目前量产效率达到23%左右，未来提升空间有限，且提升难度极大。作为新的N型TOPCon电池，该结构为硅片的背面提供了良好的表面钝化，超薄氧化层可以使多子电子隧穿进入多晶硅层同时阻挡少子空穴复合，进而电子在多晶硅层横向传输被金属收集，从而极大地降低了金属接触复合电流，提升了电池的开路电压和短路电流，使其具有更高的效率极限（28.2%～28.7%）。

与PERC电池相比，TOPCon电池通过增加一层超薄隧穿氧化层，将金属电极与硅金属隔离，利用量子隧穿效应实现电流传输，工艺兼容性较好，可在原有P型电池产线上做一定的改进即可投入生产，原有P型电池的头部厂商大力布局TOPCon电池，产能得到快速增加。随着新型高效电池技术的成熟及大规模应用，各类型光伏电池片的转换效率在不断提升。由于转换效率的瓶颈，各电池厂商都在努力追求技术上的改进和效率上的突破。N型高效电池在目前转换效率和未来增长空间上全面优于PERC，已成为电池技术的主要发展方向。当前，国内光伏产业正处于P型技术向N型技术快速迭代阶段。

2022年被光伏行业视作N型电池技术发展的元年，TOPCon电池开始量产。2023年N型电池的产业化进程全面加速，相关龙头企业均在快速提升N型电池的产能。根据相关统计数据，2022年底落地的TOPCon电池产能达到81GW，当年整个电池环节产能为590GW；到2023年底，国内TOPCon电池名义产能有望达到477GW，将与PERC电池产能相当。2023年全球21家光伏公司宣布的N型电池产能已超过540GW，其中TOPCon电池产能占据了绝大多数。

同时市场对N型电池的需求也在快速增长,N型TOPCon渗透率从2023年初的11%，快速增长到年底的54%。有光伏头部企业负责人表示，今年上半年国内项目市场N型产品的招标量超过80%，分布式市场订单已经逐步转向N型,海外询单从2023年底起就基本以N型订单为主。目前除部分遗留项目需要使用P型组件外，P型组件已基本没有市场。随着技术的进一步发展和成本的降低，TOPCon电池的红利期有望持续，未来至少三年，TOPCon将会是主流技术路线。

N型TOPCon电池对P型电池的快速迭代，势将掀起新一轮残酷的行业淘汰赛，众多无N型电池研发和生产制造能力的电池企业，即将在这一类产品和技术的迭代中或转产升级、或关门撤离、或倒闭终结。