招商证券报告指出,TOPCon虽然经过过去两年的高效迭代,但后续在制程工艺、材料体系等方面仍有可观的提效降本空间。自2022年产业化以来,TOPCon效率从24.5%提升至26%+,非硅成本由0.2元/W降至0.14元/W。2024年1-9月N型招标比例近9成,TOPCon已成为当前市场绝对主力。后续0BB、边缘钝化、Poly层优化、代银浆料等升级有望再带来超过1pct的效率提升,TOPCon的产业化红利远未结束。
TOPCon过去两年的快速迭代——效率提升1.5pct,成本下降30%
自2022年下半年产业化放量以来,TOPCon经历了史无前例的快速迭代。效率端,量产电池效率从2022年初的24.5%提升至当前的26%+,提升幅度超过1.5个百分点。成本端,银浆耗量由130mg/片降至80-90mg/片,设备投资由单GW约2亿元降至1.5-1.6亿元,硅片厚度由150μm降至约130μm,非硅成本由0.2元/W降至0.14元/W左右。
这一快速迭代的背后,是全产业链资源向TOPCon集中的正反馈效应。LP双插、SE、LECO/LIF等技术的成功导入,持续推动TOPCon性能边界向外扩展。然而,当前的TOPCon远未开发完全,后续仍有多个提效降本路径等待解锁。
表2:TOPCon核心参数演变| 指标 | 2022年初 | 当前 | 变化 |
|---|
| 量产效率 | 约24.5% | >26% | +1.5pct |
| 银浆耗量 | 约130mg/片 | 80-90mg/片 | -31-38% |
| 设备投资 | 约2亿元/GW | 1.5-1.6亿元/GW | -20-25% |
| 硅片厚度 | 约150μm | 约130μm | -13% |
| 非硅成本 | 约0.20元/W | 约0.14元/W | -30% |
0BB技术——主栅极限化设计的效率成本双赢
0BB(Zero-Busbar)即在电池制造环节取消主栅线设计,将焊带直接与细栅连接形成电流外送通路。0BB是SMBB(Super Multi-Busbar)的“极限化”延伸,进一步放大在成本和电学、光学角度的提效幅度。
从成本端看,0BB可节省约30%的银浆耗量,直接降低非硅成本;从效率端看,取消主栅减少了遮光面积,同时优化了电流收集路径,降低串联电阻。0BB的导入需要配套更精密的焊接设备和更严格的工艺控制,但综合考虑成本与效率增益,0BB有望成为TOPCon下一阶段的重要升级方向。
边缘钝化与Poly减薄——微观层面的效率突破
组件封装大部分采用电池片切片封装工艺以降低电阻损失、提升组件功率。但在激光切割过程中,电池片边缘暴露导致复合增加,降低电池片转化效率。边缘钝化技术通过在切割界面对悬挂键进行饱和处理,修复切割损伤,同时降低组件端碎片率。预计边缘钝化可带来0.1-0.2pct的效率增益。
Poly层减薄是另一重要方向。TOPCon背面结构由隧穿氧化层SiOx+n-polySi形成背面钝化接触结构,提供良好化学及场钝化性能。但Poly层同样存在寄生吸收问题,降低Poly层膜厚是进一步提效的方向。背面Poly层减薄后,还能提升电池片背面透光度,对双面组件发电增益尤为有利。
LECO/LACE激光辅助工艺与代银浆料——产业化的降本新路径
LECO(Laser Enhanced Contact Optimization)技术在TOPCon正面金属化区域施加强激光脉冲,激光形成电流降低金属电极与硅基材料间的接触电阻,提升开路电压Voc并优化FF。LECO技术已在领先TOPCon企业中得到应用,未来进一步优化可能带来电池效率的持续提升。
LACE(Laser Assisted Chemical Etching)激光辅助化学腐蚀设备利用皮秒激光器在TOPCon背面PSG层实现选择性改质,利用激光改质前后在湿法刻蚀工艺中腐蚀速率的差异实现Poly减薄,用于形成背面Poly Finger结构。
代银浆料方面,银浆在光伏电池片非硅成本中的占比越来越高,去银化成为光伏领域研发突破的焦点。在现有丝网印刷基础上以铜浆替代银浆是业界关注的重要出路。铜浆近年来获得一定进展,产业化进程可能加速,若铜浆替代方案成熟,将进一步打开TOPCon的降本空间。