随着主流产品PERC电池转换效率越来越接近理论最高值，光伏企业正加速技术迭代升级，以TOPCon为代表的N型电池技术开始受到关注。
1月以来，TOPCon规模化、商业化进程提速，好消息不断：一道新能首次公布单晶N型双面182尺寸电池及双面双玻组件报价，填补行业内N型电池、组件报价空白。随后晶科能源宣布TOPCon电池工厂在安徽合肥投产，产能规模为800万千瓦，进一步推动了N型产品规模化发展。在晶科能源副总裁钱晶看来，光伏产品升级势在必行。TOPCon技术和工艺成熟度较高，量产良率也已经达到业界规模化水准。
技术迭代催生新市场
根据第三方机构德国哈梅林太阳能研究所的最新报告，P型技术的转换效率天花板要低于N型技术，PERC电池和TOPCon电池理论极限效率分别为24.5%、27.5%。
电科装备董事长左雷表示，随着技术的加速成熟，PERC电池的转换效率与成本已经接近极限，不能适应未来发展。近两年来，以TOPCon为代表的新一代电池技术逐步实现产业化，N型电池取代PERC电池是大势所趋。
中国光伏行业协会荣誉理事长王勃华进一步指出，2021年PERC单晶电池量产平均转换效率已达23.1%，较2020年的22.8%有所提升，但增速放缓，且越来越接近理论天花板。
与此同时，TOPCon技术异军突起。2021年，我国企业或研究机构打破晶硅电池实验室效率纪录11次，其中9次为N型电池技术，8次为TOPCon电池技术。2021年底，TOPCon电池实验室效率约25.4%，高于PERC电池。
万联证券分析师在最新研报中指出，降本增效是光伏行业追求的永恒主题。目前，P型电池逐步接近24.5%的理论效率极限，光伏技术逐步向理论效率更高的N型电池技术发展。受此影响，国内外龙头电池厂商纷纷布局TOPCon等N型电池片技术，未来N型电池将加速渗透，市场空间广阔。
据国金证券分析师测算，2023年全球TOPCon电池产能有望达到1.34亿千瓦，2025年将突破2亿千瓦，并预测2022-2025年间，TOPCon设备市场空间或超300亿元。
推动产业升级
近年来，尺寸升级成为光伏产品提高功率的重要途径。钱晶认为，尺寸之争只是下一代更高能量密度技术成熟前的缓冲阶段。TOPCon电池、组件实现量产，才是P型技术走向N型的一个重要转折点。“在光伏产业，还是要以转换效率说话，技术永远是驱动行业进步的保障。”
“2021年以来，光伏供应链价格一直处于波动之中，组件成本被迫上涨。这也在某种程度上说明，如果技术不进步、不迭代，组件效率和性能不变，电池和组件的发展将没有弹性可言，下游开发企业非常被动。只有组件效率、单瓦发电量、长期可靠性提升，度电成本才能不断突破。”钱晶说。
相对于P型组件，N型组件的优势明显。据了解，N型组件具有良好的弱光性。在晴天早晚光照条件较弱的情况下，TOPCon组件单瓦发电能力相对增益平均增加2.8%-3.6%，累计全天相对增益约3.46%-4.56%。阴天条件下，TOPCon组件全天平均相对增益可达5%，不仅可以拉长发电时数，还能平滑对电网的波动冲击。
同时，N型组件具有高温属性。我国西北、西南地区，夏季中午地表温度高，组件温度更高，会影响系统稳定性，N型组件的特有属性可降低上述风险。
逐步形成配套产业链
根据中国光伏行业协会发布的《中国光伏产业发展路线图（2020版）》，2020年新建量产产线仍以PERC电池产线为主，随着PERC电池片新产能持续释放，PERC电池片市场占比进一步提升至86.4%，N型电池成本相对较高，量产规模仍较小，市场占比约为3.5%。不过，2021年，N型电池扩产提速势头很猛。据光伏行业分析机构PV Infolink统计，截至2021年底，TOPCon产能规划超1.3亿千瓦，预计2022年将新增产能约3000万千瓦。
隆基股份、通威股份、国家电投黄河公司等均公布了关于N型电池项目或技术进展。其中，中来股份表示，公司基于182尺寸硅片生产的TOPCon电池实验室转换效率达24.5%，在行业中处于领先水平，公司年产150万千瓦N型单晶双面TOPCon电池项目正在逐步投入试生产。
钱晶透露，继合肥工厂之后，晶科能源另一个N型电池和组件制造基地也完成了设备调试，一期产能规模800万千瓦，预计春节后投入量产阶段，并在今年底前完成产能爬坡。届时，该公司N型高效组件产能规模将达1600万千瓦。
设备企业也不甘落后。1月中旬，电科装备发布5款光伏设备新品，主要应用于N型电池工艺。捷佳伟创也称，已经具备TOPCon整线设备的供应能力。万联证券认为，2022年有望成为N型电池量产元年。
延伸阅读
目前，光伏电池技术主要为P型和N型技术。P型技术包含BSF和PERC电池技术。2015年开始，BSF电池技术转换效率接近天花板，PERC电池技术获得发展机遇，成为了新一代主流技术。如今，电池技术正经历新一轮升级迭代，N型电池开始进入市场。其中，TOPCon和异质结电池技术成为N型接替P型电池技术的种子选手。相较于PERC电池技术，TOPCon增加了硼扩、隧穿氧化层沉积等工序，可在原电池设备制程基础上进行改造，是现有PERC 产能转型的主要选择。
