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TOPCon已有一定經(jīng)濟優(yōu)勢，并且將繼續(xù)放大。

1、TOPCon 電池原理及技術(shù)路線

N 型 TOPCon（隧穿氧化層鈍化接觸，Tunnel Oxide Passivated Contact）電池大體是基于 PERC 電池的基礎(chǔ)架構(gòu)， 主要變化體現(xiàn)在：

其一將襯底由 P 型換為 N 型，N 型半導(dǎo)體少子壽命高，基本無硼氧復(fù)合，且對金屬污染寬容度更高；

其二在背面結(jié)構(gòu)中，先增加 1-2nm 的隧穿氧化層 SiOx，再沉積一層摻雜多晶硅 n poly Si，形成背面鈍化接觸結(jié) 構(gòu)。隧穿氧化層提供了良好的化學(xué)鈍化性能，大幅降低了界面復(fù)合，同時允許多數(shù)載流子有效地隧穿通過到摻雜 多晶硅層。摻雜的多晶硅層與基體形成 n + /n 高低場，阻止少數(shù)載流子運動至表面，形成選擇性鈍化接觸。

TOPCon 工藝路線差異主要體現(xiàn)在多晶硅生長及氧化層的制備上，目前主流的技術(shù)方案包括 LPCVD、PECVD、PVD 等（習(xí)慣以多晶硅層制備方式簡稱）。

LPCVD 方案，即隧穿氧化層采取熱氧，多晶硅層采取 LPCVD 方案（本征+離子注入/磷擴），技術(shù)工藝相對成 熟，鈍化效果好，但成膜速度較慢，需附加解決繞鍍問題；

PECVD 方案，即隧穿氧化層采取 PEALD 方案，氧化層均勻，PECVD 形成多晶硅層，成膜速度快，但造成 H 無法釋放，存在 H 含量高，易爆膜的困擾；

PVD 方案，由 PECVD 形成氧化層，PVD 完成多晶硅沉積，成膜速度較快且基本無繞鍍影響。


2、實現(xiàn)電池效率和發(fā)電量的大幅提升

優(yōu)勢 1：TOPCon 發(fā)電效率更高，提效路徑明確、空間大。

TOPCon 電池基于N 型襯底的，少子壽命更長，隧穿氧化層的選擇性透過能力大幅減少載流子復(fù)合造成的損失，同 時配合 SMBB 等工藝減少正面柵線阻擋，TOPCon 電池效率較 PERC 有 1pct 以上的優(yōu)勢。

同時 TOPCon電池仍處在產(chǎn)業(yè)化的初期，提效幅度、速度均更快。以CPIA 口徑統(tǒng)計，2018 年以來 TOPCon 電池效率提升2.5個百分點，同期PERC提效幅度為1.3個百分點，PERC電池在周期中后段接近理論極限，提效進程明顯不及TOPCon。而目 TOPCon 量產(chǎn)效率與超過28%的理論極限仍有很大的優(yōu)化空間，提效路徑也更為明確。

優(yōu)勢 2：高雙面率、低衰減等提升全周期發(fā)電量

根據(jù)晶科能源產(chǎn)品白皮書披露，N 型 TOPCon 電池雙面率可以達到 85%，較PERC 70%左右的雙面率明顯提高，折 算至綜合效率端大致形成1pct左右的效率優(yōu)勢。

同時由于N 型襯底少子壽命更長，受雜質(zhì)影響小，同時基本上消除了硼氧復(fù)合造成的 LID，TOPCon 組件首年衰減優(yōu) 化至 1%，年衰減幅度較 P 型明顯減少，且弱光表現(xiàn)更好，溫度系數(shù)更優(yōu)，提升全生命周期發(fā)電量。實例測算全周期 發(fā)電量優(yōu)勢達到 4-5%。


3、能更好兼容 PERC 產(chǎn)線與工藝

1）與既有 PERC 產(chǎn)線兼容度高

從硅料/硅片環(huán)節(jié)看，TOPCon 采用 N 型襯底，對硅料純度要求較 P 型更高，目前硅料企業(yè)新產(chǎn)線基本上滿足 N 型需 求。N 型硅片拉晶過程要求熱場等輔材雜質(zhì)含量更低，切片厚度與 PERC 大體一致?？傮w上在上游硅料、硅片重資產(chǎn) 環(huán)節(jié)不涉及設(shè)備更替；

從電池制備環(huán)節(jié)看，TOPCon 相比 PERC 增加/替換的主要設(shè)備為 B 擴散、隧穿氧化層及 poly Si 沉積設(shè)備，其余環(huán) 節(jié)基本與 PERC 產(chǎn)線兼容；

從組件制備環(huán)節(jié)看，TOPCon 通常配合 SMBB 減少銀漿用量，此時要求串焊機做相應(yīng)調(diào)整（若不改變主柵線數(shù)目則 無需調(diào)整），高溫工藝的 TOPCon 在組件端同樣適配 PERC 產(chǎn)線。


總體來看，TOPCon 與 PERC 工藝大多部分還比較接近，不僅是有改造升級空間，更重要的是可以充分利用現(xiàn)有的 產(chǎn)業(yè)工人與成熟工藝。

2）投資強度逐漸接近 PERC，改建主要考慮預(yù)留空間

參考 CPIA 統(tǒng)計數(shù)據(jù)，2021 年 PERC 產(chǎn)線投資額約 1.94 億/GW，TOPCon 產(chǎn)線為 2.2 億/GW，新建產(chǎn)線投資強度已 經(jīng)和 PERC 接近。調(diào)研反饋當前實際的 PERC 產(chǎn)線投資額已經(jīng)降至 1.5 億/GW 以下，而 TOPCon 產(chǎn)線投資額也降至 2 億/GW 上下，疊加產(chǎn)線生命周期造成的折舊年限差異以及供需造成的排產(chǎn)差異，新建 TOPCon 產(chǎn)線平攤至單 W 折 舊額已經(jīng)接近 PERC。

從改建角度看，PERC 產(chǎn)線需要增加的投資額（包括硼擴、沉積設(shè)備等）大致在 0.4-0.6 億/GW，投資額并不高，制 約 PERC 產(chǎn)線改造的因素主要在技術(shù)方案和預(yù)留場地空間上（硼擴速度慢于磷擴，增加設(shè)備投入）。大部分 2020 年 以后擴產(chǎn)的 PERC 產(chǎn)線預(yù)留了 TOPCon 的改造空間，但結(jié)合目前統(tǒng)計規(guī)劃情況，2022 年新增 TOPCon 產(chǎn)能主要為 新建產(chǎn)能。


4、經(jīng)濟性已經(jīng)開始顯現(xiàn)

1）收益端，TOPCon 已經(jīng)形成溢價：相同版型下，TOPCon 組件較 PERC 提供 5-6%的功率增量，且首年衰減、溫 度系數(shù)、弱光表現(xiàn)均更優(yōu)，全生命周期發(fā)電量較 PERC 提升約 4-5%（數(shù)額受場景影響），意味著在相同 LCOE 基準 下，TOPCon 組件將享受較 PERC 的溢價。

靜態(tài)來看，參考目前 TOPCon 24-24.5%的量產(chǎn)效率，測算對單面組件 TOPCon 帶來的初始投資溢價在 0.1 元/W 左右，雙面組件接近 0.15 元/W。

動態(tài)考慮 TOPCon 和 PERC 的效率差拉大，當效率差拉開到 2pcts 時，N 型 TOPCon 在單面/雙面組件端的溢價 將進一步的向 0.15/0.2 元/W 靠攏。

年初以來，已有國電投、中核匯能開始 N 型項目招標，且國電投項目給出了 0.14 元/W 的 N 型組件溢價。

2）成本仍然具備下降空間：從成本增量看，測算 TOPCon 非硅+硅成本合計增量大致在 0.06-0.1 元/W。

非硅成本：非硅主要來自銀漿及折舊：1）目前 182 PERC 正面用量 70-80mg（背銀約 1/3），過去 3 年 TOPCon 正背面銀漿消耗量實現(xiàn)大幅降低，但目前仍較 PERC 高約 50mg（120-130mg/片），以當前銀漿報價粗略測算 單 W 非硅增加大致在 3 分上下。未來線寬下降、加工費用減少，TOPCon 銀漿消耗仍有很大的下降空間，疊加 效率提升銀漿非硅成本將趨近。2）設(shè)備投資帶來的折舊增加攤至單 W 大致在 1 分，考慮企業(yè)間技術(shù)工藝、良率、 投產(chǎn)條件（主要影響能耗價格）差異，目前 TOPCon 電池環(huán)節(jié)非硅的成本增量大致在 4-8 分/W。

硅成本：N 型硅片目前較 P 型仍高出 6%-10%，以 182 硅片報價測算，大致硅成本增量在 2-3 分/W 上下（目前 N 型硅片尚未大批量供應(yīng)，存在浮動空間）。  
原標題：TOPCon技術(shù)路線及成本優(yōu)勢分析