經過數十年的發(fā)展，晶硅太陽能電池已十分接近其理論轉換效率極限：29.4%。要在此基礎上實現(xiàn)光電轉換效率的再次躍升，疊層電池被視為最具前景的技術方向。近來疊層技術研發(fā)進展勢如破竹：5月，沙特阿卜杜拉國王科技大學（KAUST）宣布鈣鈦礦/晶硅疊層太陽能電池認證效率達到33.7%，再次刷新其在4月創(chuàng)造的33.2%世界紀錄。幾天前，國內光伏龍頭隆基綠能宣布在商業(yè)級絨面CZ硅片上實現(xiàn)了晶硅-鈣鈦礦疊層電池33.5%的轉換效率。

盡管上述效率紀錄仍處在實驗室階段，與商業(yè)化量產有不短的距離，但足以展現(xiàn)疊層的技術潛質和想象空間。

相較于疊層這一形象說法，許多業(yè)內人士更樂意稱之為多結電池?！肮夥袠I(yè)正在呈現(xiàn)兩大特征，從P到N、從單到多。N型時代催生出TOPCon、異質結、XBC熱門技術路線。單結晶硅電池的理論效率是29.4%，要突破30%，一定是多結的。根據我們與很多鈣鈦礦研究機構的交流，他們也認為鈣鈦礦技術可能會‘借雞生蛋’。換句話說，晶硅疊鈣鈦礦、而非鈣鈦礦疊鈣鈦礦，是有望率先實現(xiàn)大規(guī)模量產的雙結電池路徑?！鄙罡夥袠I(yè)20余年的趙學文對澎湃新聞說道。

(資料圖)

2020年，隆基綠能斥資17.8億元收購寧波江北宜則新能源科技有限公司，由此實現(xiàn)東南亞電池、組件產能擴充。該交易的核心是越南光伏資產——長期為國內一線廠商提供代工的中國海外最大光伏電池組件工廠。趙學文為寧波宜則的創(chuàng)始人之一。完成業(yè)績承諾后，他從越南回國創(chuàng)業(yè)，敏銳地嗅到了下一個新的商機：異質結大規(guī)模產業(yè)化只差臨門一腳，異質結-鈣鈦礦疊層電池量產的時間表也日漸清晰。

總投資75億元的光勢能10.8GW異質結電池及組件智能制造項目近日在安徽廬江開工。這是光伏老兵趙學文進入光伏新賽道的起點，據其預測，2027年前后，異質結-鈣鈦礦疊層技術有望實現(xiàn)大規(guī)模量產。

異質結降本來到關鍵驗證期

無論電池技術是從P到N還是從單結到多結，本質上都是以降本增效為目的的光伏技術迭代。

最近兩三年，電池技術路線之爭從來沒有停止過。市場主流的P型單晶PERC電池仍是光伏發(fā)電行業(yè)當前最具經濟性的技術，但量產效率已逼近其24.5%的理論極限，很難再有大幅提升。接棒者是N型電池，TOPCon、異質結、XBC成為最受追捧的熱門選項。三者之中，當前的性價比、設備上的兼容并蓄、運營風險相對可控等特點令TOPCon的擴產潮最為激進。

“TOPCon確實來勢洶洶?！爆F(xiàn)任安徽光勢能新能源有限公司（下稱光勢能）董事長的趙學文稱。

若從其經歷來看，曾運營PERC黃金時代的海外最大代工廠，本該對TOPCon有更大傾向性。趙學文坦言在光勢能籌備之初，也曾考慮過TOPCon選項，但僅猶豫了一晚，還是選擇了異質結以及異質結疊層路線?！白?990年日本三洋公司成功開發(fā)異質結以來，它的可靠性和穩(wěn)定性已經經過時間驗證。同時，作為平臺性技術，異質結自身生命力夠長，且可以疊加創(chuàng)新，未來與鈣鈦礦的結合也有天然優(yōu)勢。”

TOPCon贏在當下，而異質結贏在未來。業(yè)內的這句流行語，可謂高度概括了兩種技術的長短板。兩大陣營的構成也差異分明：新進入者更愿意投資技術顛覆性足夠大的異質結，而業(yè)內的老玩家，特別是擁有巨大PERC存量產能的企業(yè)，則更愿意選擇TOPCon。

異質結的最大缺點仍是太貴。據澎湃新聞了解，盡管生產流程簡單，但異質結在每個環(huán)節(jié)的制造難度較PERC電池大幅提升，對清潔度、精細度、均勻性和連續(xù)性的要求非常嚴格。設備、銀漿——這成本“兩道坎”，是異質結產能擴張、陣營擴容繞不開的癥結。

清晰的降本邏輯下，新技術要跑通、設備穩(wěn)定性要驗證，時間上具有不確定性。這導致過去一年里，相較于TOPCon產能的進擊力度，異質結的降本進展看起來低于業(yè)內預期。

“去年，雙面微晶技術并沒有完全跑通，與之相關的硬件設備尚未成熟。此外，0BB、銀包銅等降本技術還要經歷市場驗證周期?！壁w學文對此并不回避。他表示，到今年5月末，雙面微晶、雙面銀包銅、110μm薄片化、0BB這四項技術已經同時被應用在量產線上。特別是每瓦的漿料耗量，已經降低至16mg/W的水平?！拔磥砣齻€月，是異質結產業(yè)界驗證數據的時刻，到8月底，我們就能看到上述四項重要的降本增效技術在滿產情況下的效率、成本、良率數據?！?/p>

異質結廠商東方日升（300118）近日也披露了相關進展。該公司位于金壇的異質結量產線同步導入中試線上已經驗證成熟的相關技術，包括雙面微晶技術、薄硅化技術、低銀含漿料技術等。其下線的首批210尺寸半片超薄異質結電池片平均效率達到25.4%。截至6月初，僅僅調試不到一個月，該量產線良率已達 90%以上。

趙學文認為，上述進展意味著異質結已經非常接近“顯著的量產性價比優(yōu)勢”這一狀態(tài)，最快一波降本將在今年下半年出現(xiàn)。

光勢能公司在明年上半年穩(wěn)定出片后的組件平均出貨功率目標是730W，“業(yè)內3-4年后的組件平均功率，將達到770W左右。這已經是異質結單結電池的極限了。再到800W以上的組件，就要靠異質結加鈣鈦礦疊層技術來實現(xiàn)。”

“TOPCon的大量擴產，從異質結產業(yè)的角度看其實并不是特別擔心?！彼麑ε炫刃侣劮Q，前者的真實效率、良率有很大的提升空間，產能過剩問題也比較嚴重。“異質結行業(yè)雖然整體規(guī)模比TOPCon要小一個數量級，明年出貨也就是30-40GW，但異質結在明年的每瓦利潤是值得期待的?！?/p>

上述良率之說并非一家之言。此前就有業(yè)內人士對澎湃新聞稱，不同N型技術之間的比拼不能光看聲量?！霸S多TOPCon企業(yè)在良率和成本方面并沒有對外宣稱的那么好。整體放量進度其實低于預期?！?/p>

鈣鈦礦繞不開的疊層技術

從鋁背場到PERC，每一次光伏電池技術的產業(yè)化成功都離不開“天時地利人和”。趙學文及其團隊觀察異質結技術進展多年以來，等的是一個出手時機。

“直到去年底，我們判斷異質結經濟性不足、產業(yè)鏈配套不成熟等問題到2023年年底能基本解決。因此，對照這一時間表倒推，我們提前三個季度開始開工建設，等到異質結電池的量產性價比出來的時候，正好投產、達產。”據悉，此次投資的10.8GW異質結項目將分批實施：2023年6月一期3.6GW開工，一階段1.8GW計劃于今年底、明年初投產，2024年二季度達產；一期的二階段1.8GW較一階段晚半年；二期7.2GW將于2024年二季度擴產，2025年末，廬江項目將完全達產。項目全部建成后預計實現(xiàn)年產值約165億元。

至于業(yè)內異質結-鈣鈦礦疊層電池大規(guī)模量產的節(jié)點，趙學文給出的時間點在2027年前后。“目前最優(yōu)的工藝路線、設備路線都還在論證過程中，等到這些都定下來，再經歷中試、小規(guī)模量產、降本，真正進入有利可圖的大規(guī)模量產狀態(tài)，行業(yè)還需要一些時間?！睆墓緦用娑?，光勢能前三年主要聚焦異質結單結技術，目前已有疊層技術儲備，遠期光伏電池量產平均轉換效率將超過30%。

異質結產能和出貨量全球第一的華晟新能源此前披露，在異質結-鈣鈦礦疊層電池研發(fā)上，目標在2025年實現(xiàn)G12異質結鈣鈦礦晶硅疊層電池效率30%。要實現(xiàn)上述目標，需要與設備廠商、材料廠商一起盡快促成異質結性價比的提升。

疊層技術百花齊放。目前的主流觀點認為，晶硅和鈣鈦礦的疊層可以取長補短，而異質結在工藝流程上最適合疊層。

“30%以上效率的技術方向，最有可能量產的就是異質結-鈣鈦礦疊層，實驗室紀錄現(xiàn)在已經做到了33.7%，而TOPCon-鈣鈦礦疊層的實驗室紀錄還不到30%。兩者之間的量產前景差異更大，源于光譜的互補性及減反射層的導電性等問題?！壁w學文稱。

異質結單結及多結產品大規(guī)模商業(yè)化量產進程的快慢，還取決于龍頭企業(yè)的戰(zhàn)略變化。

澎湃新聞注意到，異質結賽道新玩家云集，但各項紀錄目前在頭部大廠都有體現(xiàn)，比如異質結電池轉換效率全球最高紀錄26.81%的擁有者是隆基，量產210*66組件功率732.6瓦的紀錄由通威異質結團隊創(chuàng)下。

囿于經濟性考量，頭部大廠雖未大舉擴建異質結產能，但均對該技術保持技術儲備和密切跟蹤。數百億現(xiàn)金在手的龍頭企業(yè)在市場戰(zhàn)略調整上具備靈活性，一旦異質結降本增效展現(xiàn)出足夠的吸引力，大廠一舉擴建50GW產能并非難事。

“當異質結新勢力在向前沖的時候，巨頭們像雄鷹一樣在空中俯視。當時機成熟，他們就會俯身而下，快速擴充巨大產能，直接改變行業(yè)格局?！壁w學文對澎湃新聞說道。