知情郎·眼｜侃透天下专利事儿
(资料图)
光伏N型TOPCon电池火了！
感觉举国光伏路线都玩出花了！
据说，TOPCon成品报价已逼近主流PERC系列电池价格。
8月8日，N型TOPCon技术路线代表中来股份首次对外公示了其电池的价格。
其中，单晶N型TOPCon电池182双面，报价为1．40元／瓦；单晶N型TOPCon电池210双面为1．41元／瓦。
从电池片的最新价格来看，中来股份的单价仅比市场主流的PERC电池高1．1－1．4毛钱。
当然，人家只是报价，未必会大规模接单。
如果，中来股份对外市场报价如其所言能做到规模量产，那么，TOPCon光伏太阳能电池技术已无限逼近成熟路线了。
二级市场也很给脸，TOPCon概念股今日领涨。
涨涨涨！
另外，国内太阳能电池技术发展如火如荼，美国人也坐不住了。
日前，美国参议院通过史上最大气候法案，此次法案规模高达3690亿美元，内容主要涉及五大方面，其中颇受市场重视的是法案的第二部分，重点覆盖清洁能源制造业，包括太阳能电池板、风力涡轮机、电池、电动汽车、氢气生产以及关键矿物在内的众多细分。
多年前，美国人就指责中国光伏产业获得政府的巨额补贴，通过不正当竞争主导了全球太阳能产业发展，直接导致了美国太阳能产业被“压垮”。
这次，美国人也学中国，大规模补贴行业，目标是尽可能建立一个完整的美国国内的太阳能供应链，生产100％的美国制造太阳能板。
美国政客翻来覆去炒冷饭喊口号，不允许中国人继续主导太阳能产业。
知情郎感同身受，因为很多咨询行业的业务也是炒冷饭整合信息，含金量很有限。
手里没点真技术的可怜手艺人啊，同病相怜！
有产品说产品，没事天天扯后台干爹，干啥呦！中国光伏太阳能产品确实物美价廉，卖遍全球，这你得认啊！
另外，要插句，很多光伏技术源头其实来自美国，TOPCon 技术实际也是欧美人开发并完善的，但是，在大规模产业化这块，中国远胜欧美。
01TOPCon技术路线发展史
之前，知情郎写过光伏太阳能电池HJT路线、钙钛矿技术路线文章，今天，得把TOPCon路线补全，算是齐活了！
TOPCon，全称为，隧穿氧化层钝化接触太阳能电池（Tunnel Oxide Passivated Contact solar cell TOPcon）。
技术名字够长的。
这个技术可大幅度提升N型电池VOC和转换效率。
人家的工作原理是，高质量的超薄氧化硅和重掺杂多晶硅的叠层结构，对全背表面实现了高效钝化，同时载流子选择性地被收集，具有制备工艺简单、使用N型硅片无光致衰减问题和与传统高温烧结技术相兼容等优点。
TOPCon技术概念最早由德国 Frauhofer 研究所于 2013 年提出，并于2015年研发出效率达到 25．1％的新一代 TOPCon 电池。
2017 年美国乔治亚理工学院对TOPCon 电池的电性能模拟研究将其电池效率进一步提高到了25．7％，同年德国 Frauhofer 研究所的 Armin Richter 团队在P 型FZ（区熔）硅片上首次应用了 TOPCon 技术并达到 24．2％的电池效率；
理论计算，钝化接触太阳能电池的潜在效率28．7％，最接近晶体硅太阳能电池理论极限效率29．43％，远高于PERC的24．5％。
当下看，代表未来光伏太阳能电池趋势的N型电池技术主要包括TOPCon与HJT。
HJT电池理论效率高于TOPCon电池，但TOPCon电池优势在于产线与当前主流PERC电池产线部分兼容，新增投资远远低于HJT电池生产线。
TOPCon与HJT技术两种技术路线主要特点相比，TOPCon光致衰减首年1．5％、以后1．5％高于HJT零PID、零LID，光电转换率23．5－24％与24％相近，但TOPCon在理论光电转换效率28．7％及烧结温度高皆优于HJT的27．5％和烧结温度低、需使用成本更高的低温银浆。
目前TOPCon主流电池量产效率约23．7－23．8％，部分电池厂商已实现24．0％＋。
2021 年隆基绿能在单晶硅片商业化尺寸 TOPCon 电池效率上首次突破25％，N型TOPCon转换效率达到了25．21％，2022 年晶科能源自主研发的182 N型高效单晶硅电池最高效率达到了25．7％。
不得不赞叹，中国厂商在光伏商业化这块，比欧美人更果敢！投入也更大！
02工艺难点是钝化接触结构
TOPCon电池的制备工序包括清洗制绒、正面硼扩散、刻蚀去硼硅玻璃（BSG）和背结、氧化层钝化接触制备、正面氧化铝／氮化硅沉积、背面氮化硅沉积、丝网印刷、烧结和测试。
其中，氧化层钝化接触制备为TOPCon在PERC的基础上增加的工序，也是TOPCon的核心工序。
直白点说，工序难点就是如何实现钝化接触结构！
TOPCon电池有四种工艺流程可实现钝化接触结构，分别是：
LPCVD制备多晶硅膜结合传统的全扩散工艺；
LPCVD制备多晶硅膜结合扩硼及离子注入磷工艺；
PECVD制备多晶硅膜并原位掺杂工艺；
PVD制备多晶硅膜并原位掺杂工艺。
从目前行业披露的资料来看，当下主流工艺LPCVD技术路线，原因是简单成本低，可工业化。
LPCVD 技术路线全称“低压化学气相沉积法”，是各技术路线中被最广为接受，也是唯一规模商业化的技术。
方法一：本征＋扩磷。LPCVD制备多晶硅膜结合传统的全扩散工艺，工艺成熟且耗时短，120min生成120－150nm的非晶硅层，大概15nm／min，良率较高、生产效率高，已实现规模化量产，不足是绕镀和成膜速度慢。这项技术是目前TOPCon厂商布局的主流路线，主要是晶科能源和天合光能。
方法二：直接掺杂。LPCVD 制备多晶硅膜结合扩硼及离子注入磷工艺。离子注入技术是单面工艺，掺杂离子无需绕度，但扩硼工艺要比扩磷工艺难度大，成膜时间 240min 左右，是本征的2 倍，需要更多的扩散炉和两倍的 LPCVD 导致投资成本高，沉积完之后进行退火激活，与本征相比良率差一些，转化效率要高一些，主要布局的是隆基股份。
03敢公开报价的中来股份进展如何
在行研调研中，中来股份披露了自身TOPCon电池业务进展度。
公司表示，TOPCon电池的主要优势在于单位设备投资额相对较低、电池效率提升空间大、规模越大非硅成本越低。公司有IBC技术且有过小批量出货，但是成本比较高，所以公司决定将TOPCon和IBC结合研究TBC技术，目前已取得一些进展。公司规划的电池技术路线是TOPCon1．0－TOPCon2．0－TOPCon3．0－TBC－钙钛矿叠层，公司一直坚持的目标就是研发可量产的技术，实现低成本需求。
TOPCon电池银浆耗量方面，一方面公司通过栅线设置提升浆料印刷能力来降低银耗，另一方面通过寻找银浆替代品减少银耗。
公司从刚布局时的160mg／片降到130mg／片，预计后续可以降到100mg／片，明年的目标是60－70mg。未来TOPCon3．0技术投入使用，非硅成本有望做到与PERC基本持平。
公司TOPCon产能目前布局在泰州和山西太原，泰州有TOPCon1．0技术产能和2．0技术产能，山西太原有2．0技术产能，关于非硅成本方面，泰州TOPCon1．0产能为老产能，非硅成本相对偏高，约比泰州TOPCon2．0产能高5分／W以上，泰州TOPCon2．0产能为新建的1．5GW产线，因规模有限，非硅成本约比PERC高5－7分／W；山西项目一期首批4GW也是使用的TOPCon2．0技术，目前该项目正处于爬坡阶段，尚未有具体数据，对于该产线非硅成本目标约比PERC高3－5分／W。公司希望TOPCon3．0技术研发成功后，可以实现非硅成本与PERC基本持平。
