在全球能源转型的大背景下，光伏作为一种清洁、可再生的能源形式，正发挥着日益重要的作用。而光伏电池技术的不断进步，更是推动着光伏产业的蓬勃发展。当前，PERC、TOPCon、异质结（HJT）、IBC 等多条技术路线呈现出百花齐放的态势，各自展现出独特的优势和潜力。

光伏电池技术的发展背景与核心逻辑

从光伏技术诞生至今，降低成本始终是其发展的核心逻辑，这也是光伏能够成为全球主流能源的必要条件。过去十年间，规模以上太阳能光伏发电成本下降了 85%，光伏组件平均功率也有了显著提升。而技术变革则是光伏降本的最大驱动力，是决定电池光电转换效率的关键因素。光伏产业链中的硅料、拉棒、硅片、电池及组件等各个环节的技术进步，共同推动了光伏效率的提升。

各技术路线的特点与优势

PERC 电池

PERC 电池制作工艺相对简单，成本较低，目前量产转换效率已接近其 24.5% 的理论极限。尽管其在过去发挥了重要作用，但面对更高的效率要求，PERC 电池的发展空间相对有限。

TOPCon 电池

TOPCon 即隧穿氧化层钝化接触电池，其基本原理是在 n 型硅片背面沉积一层氧化硅，再沉积一层重掺杂的多晶硅薄膜。该技术具有以下优势：

更高的理论效率极限：n 型单面 TOPCon 电池理论效率极限为 27.1%，双面多晶硅钝化 TOPCon 为 28.7%。相较于 PERC 电池，TOPCon 电池在未来拥有更高的效率提升空间。

与现有 PERC 产线设备兼容性较好：可利用部分现有设备进行升级改造，降低了投资成本和技术风险。

具备低衰减性能和高量产性价比等优点：这使得 TOPCon 电池逐步被业内厂商广泛采纳。截至 2023 年末，TOPCon 的名义产能已超过 600GW，且预测在 2030 年 n 型光伏电池市场占有率会达到较高水平。

异质结（HJT）电池

HJT 电池是在 n 型硅片基础上采用非晶硅沉积的方式形成异质结作为钝化层。其优点包括：

量产转换效率较高，实验室最高转换效率达到 29.5%。

综合了晶硅电池与薄膜电池的优势，具有转换效率高、工艺温度低、稳定性高、衰减率低、双面发电等特点。

然而，HJT 电池也存在一些挑战，例如通过现有设备升级的产线，设备和材料成本较高。为降低成本，其降本路线主要包括银包铜、铜电镀、0BB 等方案。

IBC 电池

IBC 电池是背接触结构光伏电池的泛称，包括 IBC、HBC、TBC、HPBC 等。以 n 型硅片为衬底，正面无栅线，消除了栅线电极的遮光损失。其理论转换效率为 29.1%，具有以下优势：

表面无栅线减少了光学损失。

IBC 结构理论上可将光电转换效率提升 0.6-0.7%。

IBC 作为一种万能结构，可与任何一种电池新技术相叠加，如与 TOPCon 电池叠加可形成 TBC 电池，与 HJT 电池叠加可形成 HBC 电池，与 p 型 PERC 电池叠加则形成 PBC 电池，均能实现较为显著的提效效果。不过，IBC 电池对基体材料要求较高，工艺复杂、量产难度大，这也限制了其大规模应用。但随着技术的不断进步，一些企业已经在 IBC 电池领域取得了突破。例如，隆基绿能自主研发的 HBC 电池转换效率于 2024 年 5 月已高达 27.3%；爱旭股份的 ABC 组件量产效率已超过 24.2%，多次刷新自身纪录。

钙钛矿光伏电池

钙钛矿光伏电池利用钙钛矿结构材料作为吸光材料，具有高能量转化效率、价格低、重量轻等特性，目前处于产业化初期。其理论转换效率可达 26.1%，全钙钛矿叠层电池理论效率更是可高达 44%。尽管钙钛矿电池还面临着稳定性、大面积制备等方面的挑战，但近年来发展迅速，成为了众多科研机构及企业的重点研发方向。钙钛矿 - 晶硅叠层电池通过将钙钛矿电池与晶硅电池相结合，充分发挥两者的优势，进一步提高了转换效率。例如，2024 年 6 月，隆基绿能宣布其钙钛矿 - 晶硅叠层电池转换效率达到 34.6% 的世界纪录。

各技术路线的市场现状与发展趋势

TOPCon 电池

2022 年起，TOPCon 电池开始放量，新建产能优先考虑该技术。晶科能源作为 n 型 TOPCon 技术的领军企业，其合肥及尖山共 16GW 项目的推进对行业产生了重要影响。预计 2022 年新上 TOPCon 产能达到了一定规模，TOPCon 大规模产业化进程加速。目前，TOPCon 电池在市场上的占比逐渐增加，众多企业纷纷布局。

异质结（HJT）电池

截至 2021 年底，国内 HJT 产能已有一定规模，2022 年待建产能也较为可观。国内参与企业既有传统电池企业，如通威、阿特斯、东方日升、晶澳、隆基、爱旭等，也有新进入企业，以安徽华晟为代表。当前制约 HJT 发展的主要因素是成本问题，但随着设备、金属化技术等降本路径的不断推进，其发展前景依然广阔。一旦成本问题得到有效解决，HJT 有望迎来更大规模的发展。

IBC 电池

隆基绿能是 IBC 技术的领先者，通过结合上下游硅片及组件端的优势，形成了一定的技术护城河。例如，隆基泰州正在进行的新技术厂房改建以及西咸的相关产能建设项目。尽管 IBC 电池工艺复杂，但在特定应用场景中具有显著优势，未来有望随着技术的优化进一步扩大市场份额。

钙钛矿光伏电池

目前该技术仍处于实验研发阶段，但国内已有数家公司的百兆瓦级钙钛矿光伏电池中试线投产或在建，部分汽车、半导体行业公司也开始布局钙钛矿行业，进行相关技术和专利储备。钙钛矿 - 晶硅叠层电池具备突破晶硅电池理论极限的潜力，随着技术的不断改进，稳定性和可扩展性的提高，其有望更早走出实验室，实现产业化应用。

技术路线的选择与影响因素

在实际应用中，企业选择光伏电池技术路线时需要综合考虑多方面因素。成本是一个重要考量因素，包括设备投资、材料成本、生产成本等。不同技术路线在成本方面存在差异，企业需要根据自身的资金实力和市场定位来进行权衡。

效率和性能也是关键因素，更高的转换效率和更好的性能能够为企业带来竞争优势。然而，不同技术路线在效率提升潜力、稳定性、双面率等方面各有特点，需要根据具体需求进行评估。

此外，设备兼容性、工艺复杂程度、良率以及市场需求等也会影响技术路线的选择。例如，TOPCon 电池与现有 PERC 产线的兼容性使其在短期内更容易被企业接受和推广；而 IBC 电池虽然效率潜力较高，但复杂的工艺和较高的量产难度限制了其大规模应用。

面临的挑战与解决方

尽管各技术路线都取得了一定成果，但仍面临一些共同的挑战。例如，在提高效率的同时如何保持稳定性和可靠性，如何进一步降低成本以提高市场竞争力，以及如何解决大规模生产中的工艺一致性和质量控制等问题。

为应对这些挑战，科研人员和企业需要不断进行技术创新和优化。在材料方面，探索新型钝化材料、导电材料等，以提高电池性能；在工艺方面，改进制备工艺，提高生产效率和良率；在设备方面，研发更先进的生产设备，降低设备成本和维护成本。

同时，加强产学研合作也是推动技术进步的重要途径。通过高校、科研机构与企业之间的合作，能够更好地整合资源，加速技术研发和成果转化。此外，政府的支持和政策引导对于光伏电池技术的发展也至关重要，例如提供研发资金支持、制定相关标准和政策等。

未来展望

光伏电池技术正处于快速发展的阶段，多条技术路线的竞争与合作将推动产业不断进步。短期内，TOPCon 与 IBC 等技术有望凭借各自的优势在不同应用场景中快速放量；而异质结（HJT）技术在解决成本问题后，也将具有较强的市场竞争力。

从长期来看，随着技术的进一步突破和成本的降低，各技术路线可能会逐渐融合，或者出现新的更具优势的技术。钙钛矿及钙钛矿 - 晶硅叠层电池等新兴技术有望在未来取得更大的进展，为光伏产业带来新的变革。

此外，光伏电池技术的发展也将促进光伏产业链的协同发展。硅片、组件等环节需要与电池技术的进步相匹配，共同推动整个光伏产业的升级。同时，与其他能源技术的融合也将为光伏的广泛应用提供更多可能性，如与储能技术结合，实现稳定的电力供应。

在全球对清洁能源的需求持续增长的趋势下，光伏电池技术的创新和发展具有重要的战略意义。各企业和科研机构应继续加大研发投入，不断探索和突破技术瓶颈，推动光伏电池技术的持续进步，为实现全球能源转型和可持续发展做出更大的贡献。

原标题：太阳之下，谁主沉浮?一探全球光伏产业的五大创新动力!