解密高性能新秀：N型TOPCon电池

2022年是N型电池技术发展元年，多家龙头企业陆续发布N型相关的新产品，N型凭借降本高效的优势如雨后春笋般蓬勃发展。如今，随着P型电池技术接近效率极限值，N型快速崛起，N型TOPCon技术全面走进量产，肩负起光伏行业降本增效大任，成为新一代电池技术的主流。

可以说，掌握N型技术，正逐渐成为衡量光伏企业技术研发能力的关键指标。在光伏行业，每一次的技术的突破，光电转换效率的提升进步，都会令整个行业印象深刻。

N型TOPCon技术已被证实具备和PERC相当甚至更优异的性能优势，在P型切换N型的产业技术迭代升级进程中，众多光伏厂商纷纷切入这个赛道，电池效率技术取得突破，投资潜力及发展机遇逐步扩大。

作为入局者之一，弘元于2023年6月也迎来首片TOPCon电池下线，8月又来首片TOPCon组件下线，助力光伏技术的迭新。

那么，TOPCon电池技术到底有什么样的魅力能快速促成光伏行业的技术变革？接下来，我们将从其性能及降本优势的角度分别进行解析，解码TOPCon「高性能」、「高魅力值」的原因。

TOPCon对比于PERC的性能优势

N型TOPCon能够在目前电池片激烈的竞争环境下强势崛起，证明了其在技术层面具备强劲的竞争优势，对比工艺流程相对简单的传统成熟PERC电池来说，具备一下几方面的优势

1.高转化率潜能

TOPCon和PERC均为晶硅电池片，但PERC电池的理论极限仅为24.5%，目前市场PERC电池量产效率约为22.5%-23.5%，已非常接近理论极限，后续发展提效难有更大突破；反观TOPCon电池片的理论极限为28.7%，非常逼近晶硅太阳能电池的理论极限29.43%，目前市面上的量产效率为23.5%- 24.5%，拥有巨大的研发潜力。目前弘元徐州基地量产的N-TOPCon电池片，量产效率则已经达到了25.6%，属于业内领先水平。

2、高双面率

相较于PERC工艺，TOPCon电池片的核心工序——电池片背部制备隧穿氧化层及掺杂多晶硅层钝化接触结构，实现了高效钝化的同时也优化了电池片背部发电性能，加之栅线设计的优化，TOPCon的双面率可达85%，优于PERC的70%。故TOPCon更常用的使用场景是双面双玻组件。经测算，弘元HT系列双玻组件可产生11.48%的发电增益（地面反射率取0.135)，其在大面积应用中，可为电站系统带来极可观发电增益。

3、衰减更低

N型TOPCon电池的硅基底不同于PERC的硼掺杂，而是基底掺磷，因此不会产生硼-氧对形成复合中心损失，使得电池可以避免LID光致衰减。同时，N型硅片少子寿命更长，对金属污染容忍度较高，电池具有更低的LeTID性能。因而，TOPCon组件产品性能也更为稳定，弘元HT系列组件产品首年衰减≤1%，逐年≤0.4%，第30年≥87.4%，较PERC组件拥有更低的首年衰减和年度衰减。

4、弱光效应更佳

PERC电池仅对短波光表现出较好的响应度，但TOPCon电池不论在长波或是短波下响应度俱佳，因此哪怕是在清晨、傍晚、阴雨或是沙尘雾霾天等辐照强度较弱的时间段内也能发电，有效工作时间更长。

除此以外，相较于PERC电池，TOPCon电池还具备低温度系数、提效路径清晰等多重优势，在实际运用场景环境中，拥有更加出色的耐用可靠性，并可产生更强的发电增益。

降本潜力

在对价格极度敏感的光伏组件领域，能吸引大量投资的技术路线一定有极大的成本优势或是降本潜力。而TOPCon就属于后者。虽然目前对比PERC，TOPCon的生产成本支出仍然较高，但是其未来降本路线比较清晰，主要有以下几个方向：

1、避免边缘绕镀

目前TOPCon钝化层制备的技术路线有LPCVD、PECVD、PVD等，在采用LPCVD法沉积TOPCon电池背面多晶硅时，会在电池的前表面边缘形成一层掺杂多晶硅层，被称为“绕镀层”，对电池的电性能与光性能产生负面影响。而弘元绿能N-TOPCon电池所采用的PECVD技术路线，生成的绕镀现象仅出现在侧边及硅片正面边缘处，清洗成本较低。此外，通过凹槽设计的基片台来匹配硅片尺寸避免绕镀现象，也是弱化“绕镀”带来成本负影响的方式。

2、非硅成本的压降

非硅成本中，银浆成本占比最高，约占电池总成本的16%。目前TOPCon电池对于浆料的要求较高，但这也意味着较大的降本空间。随着电池制程表现的不断提高，通过SMBB、激光转印和栅线图形优化等技术可以有效降低银浆的使用量。

此外，通过技术升级（如双面poly等）提升电池全生命周期发电收益、产线核心设备国产化、单台产能优化等，也是多维度降低TOPCon成本的思路。简言之，TOPCon在目前的基础上实现成本压缩，实现单瓦成本低于PERC未来可期。

优异的性能表现，叠加巨大的降本潜力成就了TOPCon“行业新热点”的地位。弘元布局N型全产业链，致力于为客户提供优质的TOPCon产品，不仅是徐州基地量产产能达到25.6%的N-TOPCon电池片，江阴基地的N-TOPCon组件产线目前也在投产爬坡中，未来将在组件应用端实现更多突破，成就弘元“高能N型品质之选”。