電池片 2.5 代：“PERC+”將接棒“單晶”替代“多晶”的歷史使命

以轉(zhuǎn)換效率為軸看光伏技術(shù)發(fā)展，如果說 BSF 電池為 1 代電池、PERC 單晶為 2 代電池，則我們正處 PERC+的 2.5 代電池時(shí)代。目前，常規(guī) Al-BSF 單晶電 池的效率大概是 20-20.3%，對應(yīng)的組件功率為 280W，主要的效率損失來自于 背面全金屬的復(fù)合。因此，背鈍化電池結(jié)構(gòu) PERC 應(yīng)運(yùn)而生，與常規(guī)電池相比， PERC 電池背面增加了氧化鋁 AlOx，氧化硅 SiOx 和氮化硅 SiNx 等鈍化疊層， 因此電池的表面復(fù)合速率大大的降低，電池的開壓 VOC 可以提升 15-20mV。而且，由于背面鈍化層可以增加光學(xué)內(nèi)反射作用，因此電池的電流 ISC 也會有顯著的提升。

作為第 3 代電池，目前 HJT（異質(zhì)結(jié)）異質(zhì)結(jié)電池研發(fā)進(jìn)展迅速。PERC 快速 推廣之后， N 型電池開始受到業(yè)內(nèi)越來越多的關(guān)注和認(rèn)可，在各類 N 型電池中， 異質(zhì)結(jié)電池（HJT（異質(zhì)結(jié)））由于效率更高，在一些 BOS 成本高的市場已具 備一定的經(jīng)濟(jì)性。當(dāng)前，業(yè)內(nèi) PERC 規(guī)模適中的企業(yè)投入 HJT（異質(zhì)結(jié)）意愿 較強(qiáng)，部分企業(yè)已開始中試或小批量投運(yùn)，而 PERC 規(guī)模較大的公司也在關(guān)注 HJT（異質(zhì)結(jié)）進(jìn)展。


PERC+已至，目前正處代際過渡期目前 PERC+較異質(zhì)結(jié)更有性價(jià)比。對比 PERC、TOPCon、HJT（異質(zhì)結(jié)）三種電池的成本數(shù)據(jù)，PERC 電池成本最低， 對應(yīng)組件功率也最低，并且存在 LID/PID/LETID 等衰減，后期發(fā)電能力弱；TOPCon 的成本較 PERC 高 1 元/片左右，由于功率較高，能夠有效攤薄組件 和 BOS 成本，TOPCon 電池 23%的效率已經(jīng)和 PERC 電池 22%效率的系統(tǒng) 端成本持平，加上 TOPCon 組件高雙面率、低衰減特性，綜合發(fā)電能力更強(qiáng)， 已經(jīng)成為更具有優(yōu)勢的選擇；HJT（異質(zhì)結(jié)）成本較 TOPCon 高 1.4 元/片，目 前效率以及組件功率跟 TOPCon 相當(dāng)，雙面率和抗衰減能力也相當(dāng)，性能相近 的情況下系統(tǒng)端成本高太多，現(xiàn)有成本下要形成競爭力，效率需要提升至 24.5%， 可以近似得到電池成本增加 0.12 元/W，轉(zhuǎn)換效率需要提升 1%可使得系統(tǒng)端成本持平。


從普通單晶電池到 PERC 只要增加兩到三個工序，即可實(shí)現(xiàn) BSF 向 PERC 的轉(zhuǎn)化。PERC 電池的工藝流程包括：沉積背面鈍化層，然后開槽形成背面接 觸。相較常規(guī)光伏電池的工藝流程新增了兩個重要工序，只需在傳統(tǒng)電池產(chǎn)線 上額外增加鈍化膜沉積設(shè)備（PECVD 設(shè)備或 ALD 設(shè)備）和激光開槽設(shè)備即 可。

PERC 核心產(chǎn)品為 PECVD 設(shè)備、絲網(wǎng)印刷等。其中，捷佳偉創(chuàng)的核心產(chǎn)品 PECVD 設(shè)備和擴(kuò)散爐均為自主研發(fā)，采用的核心技術(shù)和設(shè)備關(guān)鍵性能整體均處 于國際先進(jìn)水平。管式PECVD設(shè)備主要采用業(yè)內(nèi)領(lǐng)先的背面鈍化疊層膜技術(shù)， 有效提高晶體硅電池的轉(zhuǎn)換效率。公司研發(fā)技術(shù)及生產(chǎn)能力覆蓋電池片前中端 生產(chǎn)所有核心設(shè)備，是國內(nèi)僅有的能夠?yàn)榭蛻籼峁┱浊爸卸松a(chǎn)線設(shè)備的供 應(yīng)商。

電池 PERC 化極大地提升了對 PECVD 設(shè)備的需求。PERC 電池與常規(guī)電池最 大的區(qū)別在背表面介質(zhì)膜鈍化，即在傳統(tǒng)產(chǎn)線基礎(chǔ)上，需增加背面鈍化鍍層與 鈍化層激光開槽兩道工序。其中背面鈍化鍍層包括氧化鋁鍍層與氮化硅鍍層， 市場中存在兩種技術(shù)路線，一是采用 PECVD+PECVD 兩臺設(shè)備，代表廠商為 捷佳偉創(chuàng)；二是用 ALD+PECVD 兩臺設(shè)備，代表廠商為江蘇微導(dǎo)。相較于后者， 前者沉積速率高，并擁有兩臺設(shè)備可以合并成一臺的工藝可能。

PERC+2.5 代更關(guān)注 LPCVD、堿拋光等新增設(shè)備及新型鍍膜設(shè)備。TOPCon 在現(xiàn)有 PERC 設(shè)備基礎(chǔ)上增加 LPCVD 設(shè)備，B 擴(kuò)以及繞鍍清洗難度較低，投 資增加 1 億/GW 可完成技術(shù)升級，運(yùn)營成本低。目前行業(yè)中以捷佳偉創(chuàng)為代表 的設(shè)備商新型 TOPCon 設(shè)備已批量出貨，同時(shí)儲備多種 PERC+鍍膜設(shè)備，代 表了設(shè)備行業(yè)新型 PERC+研發(fā)高地。


PERC+“2.5 代”仍在繼續(xù)，存量及新增產(chǎn)能替代空間大。大規(guī)模擴(kuò)產(chǎn)潮集中于 18-20 年，統(tǒng)計(jì) 2017 年以來各主流電池商擴(kuò)產(chǎn)規(guī)劃及產(chǎn)能落地進(jìn)程，截止到 2019 年，主流高效電池商投產(chǎn)規(guī)劃累計(jì)達(dá) 100GW。目前業(yè)界已經(jīng)達(dá)成共識， PERC 工藝已成為行業(yè)電池標(biāo)配，傳統(tǒng)主流大廠從 2017 年就開始大規(guī)模布局 PERC 技術(shù)，購置設(shè)備，提升產(chǎn)能。與此同時(shí)，行業(yè)內(nèi)前期投入的部分 PERC 化產(chǎn)線也可以通過優(yōu)化升級 PERC+，各大主流電池商布局 PERC 產(chǎn)線意愿積 極。預(yù)計(jì)未來 PERC+將滲透存量及新增設(shè)備市場，引發(fā)新一輪投產(chǎn)熱潮。