在晶體硅太陽能發(fā)電系統(tǒng)中，實現(xiàn)光電轉(zhuǎn)換的最核心步驟之一是將晶體硅加工成實現(xiàn)光電轉(zhuǎn)換的電池片的工序，因而電池片的光電轉(zhuǎn)換效率也成為了體現(xiàn)晶體硅太陽能發(fā)電系統(tǒng)技術(shù)水平的關(guān)鍵指標(biāo)。截至 2018 年底，規(guī)模化生產(chǎn)的多晶黑硅電池平均轉(zhuǎn)換效率提升到19.2%;PERC單晶、多晶電池片平均轉(zhuǎn)換效率提到21.8%、20.3%，較 2017 年提升 0.5 和 0.3 個百分點;雙面 N 型 PERT、異質(zhì)結(jié)電池已經(jīng)進(jìn)入小規(guī)模量產(chǎn)階段。
一、PERC電池成為近三年行業(yè)主流工藝
1、綜合考慮效率和成本，PERC 電池是當(dāng)下最佳選擇
目前光伏行業(yè)先進(jìn)技術(shù)包括：濕法黑硅(MCCE)技術(shù)、背面鈍化(PERC)技術(shù)、異質(zhì)結(jié)太陽能電池(HIT)、金屬穿透(MWT)技術(shù)、全背電極接觸晶硅光伏電池(IBC)技術(shù)。其中背面鈍化(PERC)電池具有成本較低，且與現(xiàn)有電池生產(chǎn)線相容性高的優(yōu)點，已經(jīng)成為近年來高效太陽能電池的主流方向。
PERC 技術(shù)全稱是發(fā)射極及背面鈍化電池技術(shù)(Passivated Emitter Rear Cell)。具體來說，傳統(tǒng)的 Al-BSF 電池背面金屬鋁膜層中的復(fù)合速度無法降至 200cm/s 以下，因此到達(dá)鋁背層的紅外輻射光只有 60-70%能被反射，產(chǎn)生較多光電損失;而鈍化發(fā)射極和背面電池(PERC)通過在電池背面附上介質(zhì)鈍化層，可大大減少這種光電損失、增加光吸收幾率、顯著降低背表面復(fù)合電流密度，且具有成本較低、與現(xiàn)有電池生產(chǎn)線相容性高的優(yōu)點。
相比于傳統(tǒng)工藝，PERC 電池僅需要增加兩臺額外的設(shè)備(氧化鋁沉積和激光設(shè)備)就可以對原有的常規(guī)生產(chǎn)線進(jìn)行升級，因此成為了高效太陽能電池的主流方向。
2、 判斷到 2019 年底我國 PERC 電池產(chǎn)能有望達(dá)到 90-100GW
2016 年起，國內(nèi)背面鈍化(PERC )技術(shù)產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程明顯加快。根據(jù) Solarwit 統(tǒng)計，2016、2017 年全球 PERC產(chǎn)能分別達(dá)到 10.7GW、28.7GW。據(jù)統(tǒng)計，從下游廠商規(guī)劃來看，到 2018 年底，全球 PERC 電池總產(chǎn)能超 80GW，我國 PERC 電池產(chǎn)能達(dá)到 59.3GW。2019 年，下游廠商對 PERC 電池投資熱情不減。預(yù)計到 2019年底，我國 PERC 電池產(chǎn)能有望達(dá)到 90-100GW。根據(jù)中國光伏行業(yè)協(xié)會 2019 年初發(fā)布的《中國光伏產(chǎn)業(yè)發(fā)展路線圖》，2018-2021 年，判斷國內(nèi) PERC+N 型 PERT 電池占比將從 38.5%提升至 75.8%，成為光伏電池片的主流，而傳統(tǒng) BSF 電池占比將從 60.0%降低至 17.3%，逐漸被高效電池替代。除此之外，N 型異質(zhì)結(jié) HIT+背接觸IBC 電池占比也將緩步提升。
二、HIT 電池就在街角，2019 年或成為發(fā)展元年。
1、 HIT 電池具有長期潛力，但短期發(fā)展有一定瓶頸。
HIT/HIT/HDT/SHJ 均是 Heterojunction 的縮寫，意為異質(zhì)結(jié)，HIT 電池是一種 N 型單晶雙面電池。雖然現(xiàn)階段的 PERC 電池在工藝的復(fù)雜程度、產(chǎn)線的兼容性以及現(xiàn)階段工藝成熟度上勝于 HIT 電池，但固有的光衰問題與轉(zhuǎn)化率問題限制了它的發(fā)展，而 HIT 電池因其無光衰、高效的特性，在未來更具開發(fā)性;與傳統(tǒng)單晶硅太陽能電池相比，HIT 電池具有較高的轉(zhuǎn)換效率，而且無需高溫爐管制備，可降低生產(chǎn)耗能并縮短制備時間。具備正反面受光照后都能發(fā)電、低溫制造工藝保護(hù)載流子壽命、高開路電壓、溫度特性好等優(yōu)勢。
另外，異質(zhì)結(jié)電池的雙面發(fā)電特性也符合當(dāng)下雙面發(fā)電的大趨勢。隨著設(shè)備國產(chǎn)化、硅片減薄、低溫銀漿用量等成本降低，未來 HIT 電池有望取得長足發(fā)展。
然而，盡管在轉(zhuǎn)換效率等方面存在較大優(yōu)勢，HIT 電池的短期發(fā)展存在一定的瓶頸。其主要的發(fā)展難點包括：1)電池原材料成本居高不下;2)設(shè)備技術(shù)要求高，成本居高不下;需要低溫工藝和特殊材料;4)常規(guī)封裝技術(shù)，難以控制焊帶拉力穩(wěn)定性等。
2、多家企業(yè)已有 HIT 產(chǎn)能規(guī)劃，國內(nèi)廠商更為積極
據(jù)統(tǒng)計，截至 2018 年底，全球已經(jīng)量產(chǎn)或計劃量產(chǎn) HIT 電池的企業(yè)有近 20 家，其中大多尚處于中試階段。目前全球規(guī)劃產(chǎn)能已超 15GW，但實際產(chǎn)能在 3-4GW 左右。2018 年以來，彩虹集團(tuán)、愛康科技、通威太陽能等企業(yè)紛紛宣布投資 GW 級異質(zhì)結(jié)項目，而國內(nèi)布局較早的晉能、中智、鈞石、漢能等的異質(zhì)結(jié)產(chǎn)線已處于量產(chǎn)階段。判斷隨著各環(huán)節(jié)成本的降低、產(chǎn)能釋放后規(guī)模效應(yīng)的提升，HIT 產(chǎn)業(yè)化腳步會越來越近。
