光伏电池技术迭代进程剖析及研判

  [中国石油新闻中心2023-11-24]
  光伏发电，是对太阳能利用的一种主要方式。太阳能电池可以直接将太阳能转变为电能。
  对太阳能电池的研究最早可以追溯到1839年，法国物理学家A.E.Becquerel首次发现光生伏特效应，为后世对太阳能电池的研究奠定了理论基础。1954年，第一块太阳能电池诞生于贝尔实验室。自此，太阳能电池迎来了蓬勃发展的时代。
  1.晶硅PERC电池仍是当前主流的光伏电池。PERC电池：发射极钝化和背面接触（Passivated Emitter and?Rear Contact）——利用特殊材料在电池片背面形成钝化层作为背反射器，增加长波光的吸收，同时增大p-n极间的电势差，降低电子复合，提高效率。其平均量产效率已达23%，非常接近大规模生产可实现的极限效率，进一步提升空间微乎其微。
  2.短期内，TOPCon和HJT电池技术将共同发展。TOPCon与HJT两者的转换效率均比当前主流的PERC电池高，然而其成本也更高。TOPCon电池：隧穿氧化层钝化接触（Tunnel Oxide Passivated Contact）——在电池背面制备一层超薄氧化硅，然后再沉积一层掺杂硅薄层，二者共同形成了钝化接触结构。HJT电池：具有本征非晶层的异质结（Heterojunction?Technology）——在电池片里同时存在晶体和非晶体级别的硅，非晶硅的出现能更好地实现钝化效果。
  3.中长期，HJT电池兼容钙钛矿叠层等更高效电池技术，通过国产化设备放量与减少硅料、银浆用量及电池效率进一步提升等技术突破，其综合效益优势有望超过TOPCon电池。

  4.长期来看，钙钛矿基电池（钙钛矿单结电池、钙钛矿/异质结叠层、全钙钛矿叠层等）有望突破大面积与高质量制备，凸显低成本与高效率优势，形成统一的技术路线。