光伏HJT商业化研究报告：从颠覆性技术视角看HJT电池商业化（15页）

行业报告下载 2022年07月30日 06:40 管理员

技术进步的方式通常分为颠覆性创新与延续性创新，在光伏电池片领域，我们认为相较于 2021 年的主流 PERC 电池片技术，HJT 是较为典型的颠覆性技术创新，TOPCon 是较为典型的延续性创新。颠覆性技术（disruptive technology）的内涵是现有技术造成巨大冲击甚至革命最终超越原有技术，既可以是在重大技术范式变革中形成的新技术，也可以是现有技术的颠覆性创新组合或创新应用。延续性技术（sustaining technology）是对现有技术进行“增量式” 的改进。颠覆性技术一旦成功上位，可能不仅改变现有的产品性能，还对市场规则、竞争格局、产业形态产生深远影响。2021 年 PERC 电池的产业化平均光电转换效率达 23.1%逼近其理论极限，更高转换效率的 N 型技术路线替代 PERC 成为主流电池片技术已成为大势所趋。 N 型电池片阶段出现技术分流，形成 TOPCon/IBC/HJT 多种技术路线并行的局面。本文将主要工艺、产线与 PERC 兼容性强的 N-TOPCon 技术界路线定为延续性技术；将工艺与 PERC 不兼容，产线需要完全重臵，但初始光电转换效率高，未来与钙钛矿电池融合更为顺畅的 HJT 技术界定为颠覆性技术。若未来HJT 电池技术大爆发，会给全行业带来极大的价值重臵，制造端与设备端弹性大。

技术角度：电池片制结工艺与钝化工艺发生根本性变化，会产生产能包袱问题，同时电池片厂商研发、专利布局需要时间沉淀，若 HJT 技术上位则上一技术代际研发人员有被边缘化风险。太阳电池的工作原理是基于光电效应，在光照下，产生电子和空穴对，由于局部电场（p-n 结场），空穴和电子会走向相反的方向进行分离（电子向 N 区，空穴向 P 区），接通电路后就形成电流。自 1954 年贝尔实验室首次制备单晶太阳能电池以来，太阳能电池的基本工作原理没有发生变化，然而电池结构及制备工艺却在不断迭代。光伏电池片的核心结构是 PN 结，早期的 BSF 电池、PERC 电池是一种较为典型的同质 PN 结，基于 P 型衬底，刻蚀挖孔，“热扩散”掺杂磷形成 N 区，结合界面形成 p-n 结，形成耗尽层，电子与空穴相遇，载流子消失，耗尽层 P 型侧带负电，n 型侧带正电，聚集形成内建电场，其核心的制结工艺属于 600℃以上的高温工艺体系，而 HJT 的核心制结工艺采用 200℃以下低温超薄薄膜工艺，且在制备工艺上与钝化（防止载流子复合增加光电转换效率）效果合二为一。以图 5 日本三洋 HJT 电池片结构为例，前表面采用 CVD（化学气相沉积）镀膜的方式形成 p-i-n 结（也有 HJT 电池采用反式结构暂不讨论），核心制结工艺与 BSF、PERC、TOPCon 一脉相承的高温工艺体系发生了根本性变化。因此，电池片厂商研发体系的搭建、专利布局需要一定时间上的沉淀，同时 PERC 时代在位的研发人员不愿被边缘化或是主流电池片厂商短期更为支持延续性技术 TOPCon 路线的重要因素之一。