Fraunhofer ISE采用TOPConN型技术使多晶电池效率达21.9%

近期，德国弗劳恩霍夫太阳能系统研究所(Fraunhofer ISE)通过TOPCon这样的N型技术，成功将多晶电池的效率提高到21.9%，再一次突破了业内认定的多晶电池效率20%的极限值，也比主流单晶的19.6-19.8%以及“单晶+PERC”更高。

为了进一步降低背面复合速率、实现背面整体钝化，并去除背面开膜工艺，钝化接触技术近年来成为行业研究热点。TopCon(Tunnel Oxide Passivated Contact)结构无须背面开孔和对准，也无须额外增加局部掺杂工艺，极大地简化了电池生产工艺，提高能量产出，具有进一步提升转换效率的空间，或可成为下一代产业化N型高效电池的切入点。TopCon技术推动多晶电池效率向22%迈进，也让之前“多晶电池效率极限是20%”的论断不攻自破。

占据晶硅市场80%份额的多晶技术一直是各大厂商关注的重点，按照比例测算，多晶度电成本下降1毛钱，整个晶硅光伏产业度电成本就能下降大约8分钱，其市场影响力和带动力是其他技术路线无法比拟的。继单晶前两年完成推广金刚线切、缩小与多晶的性价比之后，多晶的金刚线切硅片也即将大规模放量，单位产出增加，辅材消耗降低，切片成本可下降约0.4～0.6元/片。与此同时，和金刚线切割相匹配黑硅制绒技术也日臻成熟，各多晶大厂纷纷宣布已经量产。相较于常规硅片产品，黑硅片转换效率可以提升0.2%-0.4%，可提升组件(60片型)输出功率5瓦左右。

受益于诸多一线大厂的推动，PERC(Passivated Emitterand Rear Cell背钝化电池)技术在多晶上的应用也趋于成熟。有报道称PERC技术能提升单晶电池效率1%，而多晶只能提升0.5%。但是，阿特斯和韩华等一线大厂数据表明，单纯使用PERC技术就能把多晶电池效率再提升1%，韩华甚至能提升1.2%。目前高效多晶电池转换效率可以达到18.6%，叠加0.4%黑硅制绒增益，再叠加1%PERC技术增益，18.6%+0.4%+1%=20%，“金刚线切+黑硅+PERC”技术可以促使多晶电池量产效率达到20%，完全可以封装290W(60片)高效组件，多晶将迈进“超级领跑者”时代。

未来的光伏技术发展还是要看降本增效潜力。发展了几十年后，P型直拉单晶技术一直没有根本性突破，近两年潜力也已经被挖掘殆尽。相对而言，多晶一线厂商们正在大规模推广金刚线切匹配黑硅制绒、PERC电池技术，将引领现有超过50吉瓦多晶产能、市场占比近80%的超大规模多晶产品降本提效。未来值得关注的是前沿技术是铸锭单晶和N型单晶。铸锭单晶转换效率接近P型直拉单晶，仅仅相差0.3%，但是成本较P型直拉单晶低10%，产能提升一倍，而且产业化趋势已经形成;N型单晶较P型单晶具有少子寿命高、光致衰减小等天然优势，具有更大的效率提升空间，同时N型单晶组件具有弱光响应好、温度系数低等优点，因此具有发电量高和可靠性高的双重优势，是未来单晶产业发展的主流方向，只是目前相对成本较高。

不断追求成本降低和效率提升，降低光伏发电的度电成本，是光伏行业永恒的主题。根据行业权威预测，到2025年，高效多晶、铸锭单晶和N型单晶将会发展为6：2：2的市场比例，届时光伏电一定可以实现发电侧平价上网，像今天的煤电和水电一样走进千家万户。