作者 / 田思
來源 / 華夏能源網
在光伏行業陷入寒冬期的當下，對技術路線的預判比以往任何時候都更加重要。選錯方向，大概率就將失去未來。
2023年以來，隨著光伏行業新舊技術和產能迭代，PERC退場，TOPCon以技術最領先、產業化成熟度最高、設備單吉瓦投資最低、未來提效空間大等優勢，迅速占據市場主流。與此同時，XBC、HJT、鈣鈦礦等各種路線并存，行業也進入了“技術大討論”。
在近期由中國光伏行業協會牽頭舉辦的2024 TOPCon太陽能電池技術發展趨勢研討會上，技術大咖們就“未來五年TOPCon都將是行業主流”再次達成共識。
在討論熱火朝天的同時，行業不妨理性地復盤一下：如今市場的TOPCon技術和產品是何以占據主流江湖地位的？到底靠的是什么？從技術端、應用端到生態維度，TOPCon的制勝法寶是什么？
技術端：TOPCon雙面率壓倒性優勢高達15%
技術大拿們能斷言TOPCon技術在5年內都是主流，主要是TOPCon產品相比其他技術路線產品的兩大“制勝”優勢：低輻照優勢及雙面率優勢。
光伏組件大部分時間都是在低于1000W/m2的輻照度下工作，因此低輻照性能越優，組件單瓦發電能力越高。XBC因其背接觸的工藝結構，而具有低并聯電阻特性，導致其低輻照性能相比TOPCon低了約5%。
而TOPCon組件卻具有顯著的低輻照性能優勢。天合光能以青海電站為例的實證數據顯示，由于具備低輻照優勢，TOPCon比XBC單瓦發電能力提升約1%；而在常州，在早上7—8點時，TOPCon相比TBC高了6.9%；晚上在18—19點時，相對增益更是高達8.3%—8.4%。
另一大優勢在于，雙面率成為TOPCon吊打XBC的“撒手锏”。
“雙面率”是指光伏電池組件正反面的發電能力之比，即背面效率/正面效率。背面效率與正面效率差異越小，雙面率越高，在雙面場景下單瓦發電能力越強。
據天合光能戰略、產品與市場負責人張映斌博士介紹，“TOPCon的雙面率較XBC高15%，在5%—30%的地面反射率下，單瓦發電能力增益0.4%-1.09%。”
對此，業內技術專家對華夏能源網進一步解釋其中原理稱，雙面率高不高，取決于兩大因素：發電運營狀態下，組件和電池對太陽光的遮擋和吸收。
一方面，遮擋越多，電池表面收集的光照越少，發電效率就越受限。上述技術專家介紹，“TOPCon為正背雙面接觸結構，即柵線、電極分布于兩面。而XBC為交叉指狀背接觸結構，柵線、電極全部集中在背面。兩相比較，TOPCon背面遮擋率為1.8%（電流損失占比），而XBC的背面遮擋率達到7.5%（電流損失占比），遠大于TOPCon。因此XBC正背面的效率差遠大于TOPCon正背面效率差，雙面率遠低于TOPCon雙面率，單瓦發電能力顯著低于TOPCon。
XBC的Poly-Si厚度遠大于TOPCon，這就導致其Poly-Si寄生吸收對背面影響為19%（電流損失占比），而TOPCon為10.7%，有效利用的光更多。
“XBC的電池結構決定了其Poly-Si厚度更厚。作為發射極的一部分，Poly-Si如果太薄，電阻會太高，不利于優化效率。另外，現在TBC電池所用漿料，也要求Poly-Si厚一點，才不會導致漿料燒穿。”上述專家表示，XBC對Poly-Si厚度的要求一定程度上還提高了單瓦成本。
隨著背面技術的攻關，TOPCon的雙面率還有望進一步提升。一道新能CTO宋登元博士在研討會中曾表示，這一技術未來的提升空間仍很大，目前一道新能也正致力于將TOPCon電池背面Poly-Si膜的厚度從目前的80微米降到50微米，減少寄生吸收，提升背部電流。
另據天合光能技術專家表示，通過背面結構的減薄以及摻雜材料的改進，TOPCon的Poly-Si的寄生吸收在目前10.7%的基礎上還能再降一半，進一步提高雙面率。
實際上，HJT相關產品也具備雙面率高優勢，但在技術不成熟、產業基礎還不夠深厚的現階段，暫無法與TOPCon相匹敵。
應用端：TOPCon綜合客戶價值有0.06-0.15元/W增益
在客戶價值就是生命線的光伏行業，TOPCon電池及產品在應用市場的表現，更能說明其江湖地位。
中煤天津設計工程公司新能源設計研究院院長董曉青透露，在中煤集團集采的光伏組件中，n型TOPCon組件的占比已從2023年的31%調整到今年的45%，此外p型、HJT也占有一定比例；同時是否把XBC組件納入集采“仍在討論中”。
作為央企典型，中煤的變化頗具代表性。
另據山東省太陽能協會副會長張曉斌透露，最近幾批大項目招標，TOPCon是主流，同時HJT的采購占比也在明顯提升。而在分布式市場，他表示“部分業內人士說XBC類產品更適合分布式場景。但截至目前，分布式市場70%以上仍然是TOPCon。在戶用租賃市場，我們更是很少見到XBC產品的應用。”
TOPCon如此受終端市場歡迎，主要也緣于TOPCon產業基礎好，既有價格優勢，又有性能優勢。
張曉斌表示，目前戶用光伏市場的出資方以融資租賃公司為主體，更希望盡快回本，在產品選擇更青睞行業主流品牌產品。“XBC的價格每瓦貴2、3分錢，尺寸還與統一規劃的尺寸不匹配，造成在戶用租賃市場的弱勢。”
對大基地建設組件“選型”更熟悉的董曉青介紹，目前光伏電站的場景，主要為大基地項目、沙戈荒、海上光伏、農光互補等，需要應對高溫高濕、高鹽霧、高腐蝕性、紫外線照射較強帶來的挑戰，TOPCon電池有高效率、高雙面率、低衰減率、特別優秀的溫度系數、弱光性（即低輻照）佳、場地適用性較強六大優勢，具有良好的穩定性，因而在這些場景的組件選型中取勝。
在張映斌看來，雙面率和低輻照這兩大優勢對TOPCon最為關鍵。張映斌介紹說，未來五年，全球光伏電站應用場景中70%以上為雙面場景，同時全球典型地區低輻照時長占比超90%。TOPCon在這些場景中明顯更具性能優勢，中午的時候，雙面率高起主要作用；而低輻照性能則在早晚發揮增益優勢。
此外，光伏發電的并網政策也在反過來影響用戶產品選擇。對光伏第一大省山東情況非常了解的張曉斌表示，“即將出臺的新的分布式管理辦法中有一條很關鍵，叫‘未來一般工商業不允許全額上網，大型工商業以上的不允許上網’。這將使未來工商業光伏的開發模式也變成‘盡快回本’。未來TOPCon的優勢會更加顯著。”（業內普遍認為，TOPCon的回本周期為3-5年時間。與之相比，XBC的回本周期在六年）。
綜合來看，張曉斌認為：“TOPCon可以說是一個德智體美勞全面發展的‘同學’，所有的場景，TOPCon都完美適配并結合。當客戶遇到選擇難題時，選擇TOPCon不會出錯。”
產業端：TOPCon的生態優勢上還無人能及
在競爭激烈的光伏市場，比拼性能是必要的，但性能不是全部。任何一項太陽能電池技術，能否獲得絕對領先優勢，還與這一因素密切相關：上下游產業鏈配套支撐的良好生態。
宋登元在研討會中表示，“從產業生態看，TOPCon全鏈條的技術創新，產業生態非常完整。這是成為主流技術必備的要素。”
TOPCon技術發展至今，已經建立了良好的上下游產業生態，因而整體投資會大幅下降，這是其他技術路線所不具備的優勢。
具體而言，其一，TOPCon相關產線可兼容了上一代PERC關鍵設備和工藝；其二，我國對TOPCon整線全套核心設備自主可控；其三，TOPCon產線投資及電池、組件所用的輔材成本較其他n型技術明顯要低，并且還在持續下降。
天合光能副總裁、光伏科學與技術全國重點實驗室副主任陳奕峰以HJT電池來舉例做對比，HJT的溫度系數和雙面率都很好，但與TOPCon量產的效率并未拉開差距——效率只高0.2%，組件功率大概高5W左右，HJT裝備的單GW投資卻幾乎是TOPCon的3倍。
張映斌在分享中進行了一個測算，假如XBC成為主流，根據當前700GW的市場需求計算，超過50%，意味著僅主產業鏈就至少要投建400GW，投資額至少需要1000億。“基于目前行業的艱難情況以及資本融資受限背景，這1000億要從哪里來？”
實際上，光伏產品要想實現從實驗室研發到大規模市場應用，光靠某一家企業的力量是遠遠不夠的，這離不開整個行業生態的支持。TOPCon這三年來能夠迅速占據主流（2024年預計TOPCon市場占比將超過70%），正是得益于從產品、技術到產業合作等環節上，全產業鏈的配套與融合不斷加深。
從未來技術發展趨勢的角度看，XBC和HJT等“后浪”們各有千秋，在理論效率上更具有天花板優勢，但目前擺在他們面前最嚴峻的挑戰在于，要如何加速擴大其產業生態“朋友圈”？
正如天合光能董事長高紀凡所言，“一人行可以走得快，眾人行可以走的遠。面對復雜的行業變局，堅持協同而不是脫鉤，堅持合作而不是獨行。”
站在穿越新一輪周期的關鍵時點上，光伏行業需要盡快跨越技術溝壑，在協作共贏中實現高質量發展。
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