效率高、投资性价比高、发电性能优异。
TOPCon 具有转换效率高、与现有 PERC 产线可兼容、电池参数性能优异等优势,当前 PERC 提效面临瓶颈、HJT 投资回报周期/成本下降仍需时间优化的背景,TOPCon 是当下 最具有发展空间的光伏电池技术之一。 优点一:光电转换效率高,提效潜力大 1) PERC 电池转换效率已接近理论极限,提效空间有限。当前 PERC 电池平均量产效率为 23.2%,理论转换效率极限为 24.5%,量产效率已逼近其效率的理论极限,导致 PERC 电 池效率很难再有大幅度提升。
2) TOPCon 电池提效潜力巨大。TOPCon 电池目前量产效率在 24.5%-25%左右,实验室效率 最高达到 26.1%(由晶科能源于 2022 年实现)。据权威测试机构德国哈梅林太阳能研究 所(ISFH)测算,TOPCon 理论极限效率为 28.7%,高于 HJT 的理论极限效率 27.5%,未 来量产效率仍然有很大提升空间。3) TOPCon 电池提效路径清晰。目前 TOPCon 量产效率与 28.7%的理论极限效率相比仍有很 大的优化空间,提效路径更为清晰明确。光伏电池提效方法主要有光学性能提升(如栅 线变细、材料吸光性能优化)和电学性能改善(如钝化提升)两大类方法,以晶科能源 为例,其效率优化路径以金属栅线宽度优化、金属复合提升、背面吸光优化、钝化优化、 金属接触优化、硅片品质提升等几方面为主。
优点二:TOPCon 可基于 PERC 产线进行升级,单 GW 设备投资额低于 HJT TOPCon 与 PERC 产线具有兼容性,可基于 PERC 产线进行改造升级。相比 PERC 增加或替 换的主要设备为硼扩散、用于隧穿氧化层及多晶硅层制备的设备(LPCVD、PECVD),其余环节 基本与 PERC 产线兼容。目前新建 PERC 产线的设备投资额为 1.2-1.5 亿元/GW,新建 TOPCon 产线设备投资额为 1.8-2.3 亿元/GW,新建 HJT 产线设备投资额为 4 亿元/GW。从 PERC 升级 至 TOPCon 则设备投资额为 0.6-0.8 亿元/GW,能有效降低设备投资成本。

优点三:TOPCON 电池参数性能优异,可提升全周期发电量 1) 高双面率:TOPCon 双面率可达 80%+,PERC 为 70%左右。大基地项目由于地域辽阔,地 面反射率较高(通常可达 30%),因此在大基地项目中使用具备高双面率的 N 型组件发 电增益更为明显。根据晶科能源计算,在标准工况及平均地面反射率条件下,传统 PERC 组件因双面率带来的发电增益约为 9.45%,而 N 型组件因双面率带来的发电增益约为 11.48%。
2) 低衰减率:N 型电池硅片基底掺磷,无硼-氧对形成复合中心对电子捕获的损失,几乎无 光致衰减。TOPCon 组件首年衰减率约 1%(PERC 约 2%),首年后年均衰减率约 0.4%(PERC 约 0.45%)。相较于传统 PERC 组件,N 型组件功率质保可达 30 年,并保证 30 年后输出 功率不低于原始输出功率的 87.40%。3) 低温度系数:根据晶科能源发布的产品白皮书,P 型组件的温度系数为-0.35%/℃,N 型 TOPCon 组件优化温度系数至-0.30%/℃,在高温环境下发电量尤为突出。
扩产端:行业 TOPCon 扩产规划超 300GW,预计 2022 年投产超 80GW。截至 2022 年 Q3, 行业已有近 40GW N 型 TOPCon 电池实现投产,目前晶科、天合、中来、晶澳、通威、钧 达、一道、润阳、上机等厂商均有不同规模的投入计划,我们预计 2022 年 TOPCon 电池 扩产有望超过 80GW,2023-2025 年迎来高峰期、年均扩产规模有望超 200GW。效率端:2022 年 10 月 14 日,晶科发布公告,其自主研发的 182N 型高效单晶硅电池 (TOPCon)转化效率经中国计量科学院第三方测试认证,全面积电池转化效率达到26.1%, 再次创造了 182 及以上尺寸大面积 N 型单晶钝化接触(TOPCon)电池转化效率新的纪 录。证明了 TOPCon 电池的发展潜力,打开产业化的天花板。