一道新能宋登元：TOPCON 5.0 及疊層電池重塑光伏技術天花板

2025年4月22日，《光伏高效電池組件封裝與可靠性技術大會》在蘇州隆重召開。大會匯聚了光伏產(chǎn)業(yè)鏈上下游眾多技術領軍人物、檢測測試機構、投資機構、行業(yè)組織及高等院校代表等200余人參會。一道新能CTO宋登元博士受邀出席，并主持了TOPCon、HJT、XBC和鈣鈦礦技術的主旨報告環(huán)節(jié)。同時參加了“光伏未來3-5年技術趨勢展望”的高峰對話，專家們就 TOPCon、HJT、XBC和鈣鈦礦技術的現(xiàn)狀及未來發(fā)展趨勢進行了預判和深入研討。一道新能在SiO?/Poly-Si先進鈍化接觸技術的支撐下，最新研發(fā)的TOPCon5.0技術及鈣鈦礦疊層組件重塑了光伏技術天花板，再次成為大會焦點受到普遍關注。

宋登元博士主持大會

為什么是TOPCon推動技術迭代?

宋登元博士在高峰對話中論述了目前TOPCon作為主流技術的現(xiàn)狀，他指出，根據(jù)中國光伏行業(yè)協(xié)會發(fā)布的數(shù)據(jù)，TOPCon從2023年市占比23%到2024年快速提升到71.1%，已構建起覆蓋“硅料-硅片-電池-組件-應用”的完整產(chǎn)業(yè)生態(tài)體系，推動了光伏技術從P型進入N型時代，創(chuàng)造了光伏技術迭代最快的歷史。

回顧TOPCon技術發(fā)展史，2013年德國Fraunhifer研究所在第28屆歐洲 PVSEC 光伏大會上提出了TOPCon電池結構，到2024年成為光伏產(chǎn)業(yè)的主流技術，僅用了11年的時間，創(chuàng)造了從一個技術的提出到成為主流最快的速度。梳理晶硅電池各類技術發(fā)展，BSF、PERC、PERT、TOPCon、HJT、IBC等不難發(fā)現(xiàn)，TOPCon是目前唯一一種晶硅電池技術首先在我國大規(guī)模產(chǎn)業(yè)化的，并成功替代PREC成為新一代光伏產(chǎn)業(yè)化的主流技術。

TOPCon技術為什么發(fā)展這么快?主要原因是TOPCon技術最符合光伏產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)律，可凝練總結為3點：一是采用最先進的SiO?/Poly-Si接觸鈍化技術，支撐效率極限到達29%;其二是生產(chǎn)工藝兼容上一代PERC技術，降本速度快能夠支撐技術自身的快速升級，使度電成本LCOE最低;三是設備、材料和輔材自主可控， 形成了良好的產(chǎn)業(yè)生態(tài)。這些充分證明了TOPCon是光伏“第一性原理”的最佳實踐。

宋登元博士發(fā)言

TOPCon5.0顛覆性創(chuàng)新是什么?

一道新能從成立之日起，對光伏技術路線進行深入解析，憑借創(chuàng)始團隊深厚的技術積累，毫不猶豫的選擇了TOPCon技術路線進行攻關。同時基于先進的SiO?/Poly-Si鈍化接觸技術，創(chuàng)立了“一主三翼”全技術體系發(fā)展戰(zhàn)略，踐行“量產(chǎn)一代、研發(fā)一代、儲備一代”發(fā)展理念。從TOPCon1.0到最近推出的TOPCon 5.0技術，在效率和可靠性上實現(xiàn)了重大突破。

TOPCon5.0的突破性技術包括背面PolyFinger技術：通過激光精密圖形化，在電池背面形成微米級“光陷阱”，將紅外光吸收效率提升0.3%-0.5%;納米接觸金屬化技術：以納秒激光誘導形成納米級接觸點，接觸電阻降低至0.5mΩ·cm2以下;大高寬比梯形柵線技術：通過新型漿料與鋼板印刷技術提升對入射光子利用率，優(yōu)化電流傳輸，提升填充因子至85%以上;混合鈍化邊緣技術：通過獨有的有機/無機混合鈍化，在電池切割面形成鈍化和耐候性良好均的鈍化層，降低邊緣復合損失，提升半片電池效率;疊層膜耦合鈍化技術：采用原子層沉積(ALD)工藝，將氫-硅鍵的抗紫外能力提升一個量級，UVID120老化測試下衰減率低于0.8%。TOPCon5.0電池轉換效率已推升至27%，組件功率突破670W大關，顯著提升產(chǎn)品的綜合發(fā)電效率。作為N型技術路線的引領者，一道新能通過光電轉換效率與經(jīng)濟性的雙重突破，重新定義N型TOPCon光伏產(chǎn)品的價值維度，引領行業(yè)開啟嶄新發(fā)展時代。

TOPCon 1.0到5.0技術進階

什么是光伏未來方向?

專家們在高峰對話環(huán)節(jié)分享了對未來光伏技術發(fā)展方向的觀點。宋登元博士認為，TOPCon仍有很大的提效和降本空間，同時也需要新技術突破晶硅電池的理論極限。宋登元博士進一步指出，一道新能通過前瞻性布局，制定了“一主三翼”的技術戰(zhàn)略框架，一“主”指TOPCon，“三翼”即DBC、TSiP鈣鈦礦/硅疊層、SFOS硅基多光子倍增電池技術。

當前，搭載一道新能TOPCon5.0技術底電池，與鈣鈦礦技術等相結合形成的鈣鈦礦/TOPCon兩端疊層電池(TSiP)效率達到33.5%。同時，一道新能聯(lián)合三峽集團科學技術研究院、纖納光電共同研發(fā)的鈣鈦礦/TOPCon5.0四端疊層組件已獲得重大突破，并實現(xiàn)批量出貨。此外，一道新能攜手澳大利亞新南威爾士大學研發(fā)的SFOS技術，即高轉化率、高穩(wěn)定性的多光子倍增電池技術提效目標劍指40%。

高峰論壇現(xiàn)場

最后，宋登元博士給出了概括性總結：展望未來3-5年，TOPCon將維持主流技術地位，同時光伏技術將呈現(xiàn)百花齊放態(tài)勢，多種技術路線并行發(fā)展，共同推動產(chǎn)業(yè)邁向新高度。宋登元博士強調，TOPCon、HJT和BC等光伏技術底層原理相通，是優(yōu)勢互補、協(xié)同共進的關系。隨著技術的不斷進步，光伏技術已不再是簡單的替代關系，各類技術相互借鑒、深度融合，根據(jù)適用場景進行合理分工以實現(xiàn)效能的最大化，已然成為光伏產(chǎn)業(yè)未來發(fā)展的必由之路。一道新能將積極投身多技術路線協(xié)同發(fā)展的實踐中，旨在構建更加完善、高效的光伏技術體系，為不同應用場景提供定制化解決方案。

高峰論壇專家合影

隨著全球能源轉型和“雙碳”目標的推進，光伏行業(yè)正經(jīng)歷著技術引領下的穿越“周期”。未來，一道新能將繼續(xù)以技術創(chuàng)新為引領，以市場需求為導向，不斷推動光伏發(fā)電從“補充能源”向“主力能源”轉型，助力我國“雙碳”目標的實現(xiàn)，為全球綠色發(fā)展注入核心動能。