n型电池技术为何成为替代性技术?

光伏行业正面临向第三代技术转变的关键节点。

第一代电池技术（2016年之前）为常规Al-BSF铝背场电池，第二代电池技术为单晶P型PERC及PERC+电池，PERC发射极钝化和背面接触电池，2017-2020年PERC电池加速迭代，市占率从15%上升至86%。

随着近两年大尺寸PERC电池新产能的释放，2021年其市场占比进一步提升至91.2%。

目前，PERC+利用提效工艺如激光SE、碱抛、光注入/电注入等，延长了技术生命周期，2022年平均转换效率约为23.3%，但PERC效率迫近理论极限24.5%，大尺寸PERC的降本路径也临近扩产瓶颈。

第三代电池技术为n型电池技术。n型光伏技术主要有TOPCon、HJT、XBC三种。

时至今日，以PERC技术为主的p型光伏产品仍占市场主导地位，但PERC技术面临降本增效的瓶颈。

n型光伏技术因其转化效率高而快速发展，正在成为替代p型光伏技术的新一代主流技术。

2022年被视为n型电池技术发展的元年，n型组件总出货占比已经达到约7%。

n型衬底有诸多优势。相较PERC电池所使用的p型，n型硅片在相同金属杂质浓度下比p型硅片有更高的光电转换效率。

n型硅片对铜、铁等金属杂质有较高的容忍度，少子寿命比p型硅片少子寿命高，没有硼氧复合体带来的光衰。

与p型单晶硅制备过程掺硼不同，n单晶硅的制备过程掺磷，拉晶工程没有本质的区别，都是非常成熟的半导体工艺。

随着n型单晶硅片生产规模的扩大和技术的进步，两者之间的生产成本将会越来越接近。

TOPCon电池的超薄氧化硅层利用量子隧穿效应，可允许多子隧穿而阻挡少子透过，在其上沉积一层金属作为电极就实现了无需开孔的钝化接触结构。

相比PERC电池，TOPCon电池具备高开路电压和高转换效率。

另外，TOPCon电池与PERC电池工艺兼容性好。

TOPCon在传统PERC工艺上叠加，步骤达12-13步。

HJT本征薄膜异质结电池具备对称双面电池结构，中间为n型硅，正面依次沉积本征非晶硅薄膜和P型非晶硅薄膜，从而形成P-N结。

背面则依次沉积本征非晶硅薄膜和n型非晶硅薄膜，以形成背表面场。

鉴于非晶硅的导电性比较差，因此在电池两侧沉积透明导电薄膜（TCO）进行导电，最后采用丝网印刷技术形成双面电极。

HJT具有产品转换效率高、低光衰、低温度系数、弱光响应高等优点，且由于是双面对称加低温工艺，易于薄片化降本。目前HJT设备投资较大，但工序较少，未来降本空间大。

XBC电池（Back Contact背接触电池），指当前各类背接触结构晶硅太阳能电池的泛称，主要包括IBC、HBC、PBC、ABC、HPBC等。

IBC为交叉背接触电池，是指电池正面没有电极，正负金属栅线交叉排列在电池背面的结构。

电池结构方面，IBC电池的PN结和金属接触位于太阳电池的背部，前表面避免了金属栅线电极对光的遮挡，而金字塔绒面结构和减反层组成的陷光结构，能够最大限度地利用入射光，减少光学损失，具有更高的短路电流。

爱旭ABC电池（All Back Contact），采用背接触电池结构，正负两极金属接触均在电池背面，正面无电极栅线遮挡，100%接收太阳光，电池正面全黑、有效降低光学损失的同时美观度得到大幅提升。

XBC适合应用于中高端分布式光伏市场特别是光伏建筑一体化，商业化前景被广泛看好。

中国光伏行业协会发布《中国光伏产业发展路线图(2022-2023年)》中显示2022年下半年部分n型电池片产能陆续释放，PERC电池片市场占比下降至88%，n型电池占比合计达到约9.1%，其中n型TOPCon电池片市场占比约8.3%，异质结电池片市场占比约0.6%，XBC电池片市场占比约0.2%。

在TOPCon方面，根据各家产能规划与开工进度，2022年TOPCon电池已建产能约81GW、在建产能约152GW，2023年TOPCon电池规划产能约170GW，到2023末TOPCon投产产能有望超300GW。

在HJT方面，据不完全统计，截至2022年底，华晟新能源、金刚玻璃、爱康科技、隆基绿能和钧石能源等厂商的HJT电池已建产能达13GW。

根据钧石能源、中建材、华晟新能源、爱康科技等40家企业披露的产能和扩产计划，未来HJT的产能规划可达到135GW。

在XBC方面，爱旭、隆基、黄河水电、Maxeon就是典型代表。目前XBC技术路线中，爱旭在2022年第四季度在珠海基地投产6.5GW，2023年将在珠海形成10GW电池组件配套。

黄河水电拥有IBC电池组件各200MW产线。3月20日，隆基绿能陕西西咸新区年产29GWHPBC高效单晶电池项目全面投产。

据Infolink统计，2022年XBC全球出货超过1GW，随着爱旭ABC和隆基HPBC产能的落地，预估2023年XBC出货有望挑战15GW。

另外，晶科，通威，天合也在积极布局TBC技术，但硅片p/n型仍未明确。

值得一提的是，爱旭ABC电池量产效率达26.5%。爱旭在电池片领域已深耕多年，已经累计出货电池片80GW+，多年来始终坚持技术创新与降本增效。

2021年爱旭推出n型ABC全背接触电池，2022年推出ABC黑洞系列组件。

ABC电池技术则赋予了爱旭ABC组件领域领先业内的组件效率优势，使其具有更高效、更可靠等特性，代表着目前业内最先进的量产n型技术。

爱旭ABC双玻组件即将量产，双面率50%，主要供应大型地面电站。

预计2023年n型光伏技术的产能会大幅增长，同时材料、设备和工艺等配套技术也在进一步开发和提升，匹配n型光伏技术发展的需求，n型光伏产品会快速占领市场，n型光伏技术成为迭代技术。