2024年3月26日发(作者：乙勇捷)
一、光伏电池技术概述
（一）光伏电池发电原理
光伏发电是一种把太阳能转化为电能的过程，其发电原理是太阳光照在半导体P-N
结上，形成新的空穴-电子对，在P-N结内建电场的作用下，N区的光生空穴流向P区，
P区的光生电子流向N区，形成从N到P的光生电动势，从而使P端电势升高，N端电势降
低，接通电路后就形成P到N的外部电流。电流可以送往蓄电池中存储起来，也可以直
接推动负载工作。
图表1：太阳能电池发电原理
（二）现有电池技术简介
PERC电池——钝化发射极和背面电池(Passivated Emitter and Rear Cell，PERC) 技
术已成为行业中的主流技术。PERC技术是通过在硅片的背面增加一层钝化层(氧化铝或
氧化硅)，对硅片起到钝化的作用，可有效提升少子寿命。目前全球产能已经超过
200GW，年产量超过150GW。在PERC基础上，如果背面不用铝浆，改成局部铝栅线，
可以简单升级成双面PERC结构，双面率可以达到75—85%。对于PERC电池来说，从目
前的研究情况来看，量产效率已经提升到23.5%，有望提升到24%。但是再往上提升难
度非常大。从成本方面来看，PERC电池的非硅成本已经到0.2元/瓦左右，降本空间有
限。从盈利情况看，由于产能的快速扩张，盈利空间有限，电池厂商需要寻找新的方
向来拓宽盈利空间，恢复融资能力。
N-PERT电池——钝化发射极背表面全扩散电池（Passivated Emitter and Rear
Totally-diffused Cell）是一种全扩散背场钝化结构，通常PN结在正面，结构比较简单，
1
是最早的N型电池，是天然的双面结构，双面率可以达到80—95%，但是在量产效率和
成本上已经不具备优势，已经被证明为不经济的技术路线。
N-TOPCon电池——隧穿氧化层钝化接触电池(Tunnel Oxide Passivating Contacts
Cell)是一种钝化接触结构，前表面与N-PERT太阳能电池没有本质区别，主要区别在于
背面。基本原理是在N型硅片背面沉积一层很薄氧化硅，然后再沉积一层重掺杂的多晶
硅薄膜，实现背面的钝化接触，提高开路电压，提升转化效率。目前行业里TOPCon的
量产效率已经超过24%，双面率相对于PERC略低，但可以通过增加PERC产线的设备来
升级，具有一定的空间。
HJT电池——异质结电池（Heterojunction Technology Cell）的基本原理是在N型硅
片基底上采用非晶硅沉积的方式形成异质结并作为钝化层。这种结构的电池开路电压
更高，效率也会相应的比较高，同时最外一层有TCO透明导电层。工艺采用的是低温
工艺，银浆的温度通常在200度左右，便于采用更薄的N型硅片，使未来有比较大的硅
片成本下降空间。目前行业量产效率24%左右，双面率90%以上。现在主要问题是设备
与材料的成本比较高，工艺控制难度比较大。
IBC电池——差指状背接触电池(Interdigitated Back Contact Cell) 电池的基本原理
是在N型硅片的基础上，前后表面均覆盖一层热氧化膜，以降低表面复合。利用光刻技
术，在电池背面分别进行磷、硼局部扩散，有效消除高聚光条件下的电压饱和效应。
由于PN结都在背面做差指状接触，所以正面没有栅线遮挡，正面受光面积增加，电流
也增加。主要问题是工艺比较复杂，成本也比较高。潜在的空间是可以和异质结结合，
采用非晶硅钝化层结构或隧穿钝化层来形成HBC结构。
图表2：电池技术比较
PERC
电池效率
优势
量产
技术难度
工序
设备投资
产能兼容
问题
23.5%
性价比高
非常成熟
容易
少
少
产能很多
扩张快，降
本空间有限
2
N-PERT
23.5%
可从现有
产能升级
可量产
较容易
较少
较少
可用现有
设备升级
没有性价
比
N-TOPCon
24%
可从现有产
能升级
量产难度大
高
多
较贵
可用新产线
升级
难度高，效率
提升不够
HJT
24.2%
工序少
量产难度
大
高
最少
贵
不兼容
设备投资
成本高
IBC
25%
效率高
量产难度
大
极高
多
非常贵
不兼容
难度高，成
本高
2024年3月26日发(作者：乙勇捷)
一、光伏电池技术概述
（一）光伏电池发电原理
光伏发电是一种把太阳能转化为电能的过程，其发电原理是太阳光照在半导体P-N
结上，形成新的空穴-电子对，在P-N结内建电场的作用下，N区的光生空穴流向P区，
P区的光生电子流向N区，形成从N到P的光生电动势，从而使P端电势升高，N端电势降
低，接通电路后就形成P到N的外部电流。电流可以送往蓄电池中存储起来，也可以直
接推动负载工作。
图表1：太阳能电池发电原理
（二）现有电池技术简介
PERC电池——钝化发射极和背面电池(Passivated Emitter and Rear Cell，PERC) 技
术已成为行业中的主流技术。PERC技术是通过在硅片的背面增加一层钝化层(氧化铝或
氧化硅)，对硅片起到钝化的作用，可有效提升少子寿命。目前全球产能已经超过
200GW，年产量超过150GW。在PERC基础上，如果背面不用铝浆，改成局部铝栅线，
可以简单升级成双面PERC结构，双面率可以达到75—85%。对于PERC电池来说，从目
前的研究情况来看，量产效率已经提升到23.5%，有望提升到24%。但是再往上提升难
度非常大。从成本方面来看，PERC电池的非硅成本已经到0.2元/瓦左右，降本空间有
限。从盈利情况看，由于产能的快速扩张，盈利空间有限，电池厂商需要寻找新的方
向来拓宽盈利空间，恢复融资能力。
N-PERT电池——钝化发射极背表面全扩散电池（Passivated Emitter and Rear
Totally-diffused Cell）是一种全扩散背场钝化结构，通常PN结在正面，结构比较简单，
1
是最早的N型电池，是天然的双面结构，双面率可以达到80—95%，但是在量产效率和
成本上已经不具备优势，已经被证明为不经济的技术路线。
N-TOPCon电池——隧穿氧化层钝化接触电池(Tunnel Oxide Passivating Contacts
Cell)是一种钝化接触结构，前表面与N-PERT太阳能电池没有本质区别，主要区别在于
背面。基本原理是在N型硅片背面沉积一层很薄氧化硅，然后再沉积一层重掺杂的多晶
硅薄膜，实现背面的钝化接触，提高开路电压，提升转化效率。目前行业里TOPCon的
量产效率已经超过24%，双面率相对于PERC略低，但可以通过增加PERC产线的设备来
升级，具有一定的空间。
HJT电池——异质结电池（Heterojunction Technology Cell）的基本原理是在N型硅
片基底上采用非晶硅沉积的方式形成异质结并作为钝化层。这种结构的电池开路电压
更高，效率也会相应的比较高，同时最外一层有TCO透明导电层。工艺采用的是低温
工艺，银浆的温度通常在200度左右，便于采用更薄的N型硅片，使未来有比较大的硅
片成本下降空间。目前行业量产效率24%左右，双面率90%以上。现在主要问题是设备
与材料的成本比较高，工艺控制难度比较大。
IBC电池——差指状背接触电池(Interdigitated Back Contact Cell) 电池的基本原理
是在N型硅片的基础上，前后表面均覆盖一层热氧化膜，以降低表面复合。利用光刻技
术，在电池背面分别进行磷、硼局部扩散，有效消除高聚光条件下的电压饱和效应。
由于PN结都在背面做差指状接触，所以正面没有栅线遮挡，正面受光面积增加，电流
也增加。主要问题是工艺比较复杂，成本也比较高。潜在的空间是可以和异质结结合，
采用非晶硅钝化层结构或隧穿钝化层来形成HBC结构。
图表2：电池技术比较
PERC
电池效率
优势
量产
技术难度
工序
设备投资
产能兼容
问题
23.5%
性价比高
非常成熟
容易
少
少
产能很多
扩张快，降
本空间有限
2
N-PERT
23.5%
可从现有
产能升级
可量产
较容易
较少
较少
可用现有
设备升级
没有性价
比
N-TOPCon
24%
可从现有产
能升级
量产难度大
高
多
较贵
可用新产线
升级
难度高，效率
提升不够
HJT
24.2%
工序少
量产难度
大
高
最少
贵
不兼容
设备投资
成本高
IBC
25%
效率高
量产难度
大
极高
多
非常贵
不兼容
难度高，成
本高