光伏BC电池技术前世今生

（原标题：光伏BC电池技术前世今生）

今年开始，光伏关注BC电池技术发展方向，越来越多行业专家认为BC电池是未来5-8年的主流技术。由于很多人对这项技术了解不深，难免人云亦云。

首先要问，光伏BC电池技术是谁最先发明的？这项技术也叫背接触技术，就是把太阳能电池板正面栅线引入至背面，扩大光照面积提高发电量。其实这项背接触电池技术的发展由来已久，上世纪70年代，这个理论最早是普渡大学实验室的教授提出来，但尚未形成系统性技术，后来背接触电池的基础概念及器件结构真正由德州仪器公司（TEXAS INSTRUMENTS INCORPORATED）的Chiang Shang-Yi等人予以公开，德州仪器公司在1977年申请的基础专利US4133698A，公开了背接触电池，专利有效期是20年。当时发明人仅在实验室试验成功，由于晶硅技术发展初级阶段，技术后无法发展下去，但是奠定了基础性理论和技术架构方法。应当说美国德州仪器的工程师Chiang Shang-Yi等是这项技术最先的发明人。

这项技术发明8年后，斯坦福大学电子工程系斯万森教授等人，基于他们对硅基太阳能的研究赢得了美国能源部和电力研究所的资金援助。成立Sunpower公司，这个公司成立后一直是光伏技术引领者而享有盛誉。

这个公司成立40余年，以技术研究领先受到业界肯定，法国道达尔石油公司花费近14亿美金收购60％股份入主，后来巴菲特旗下的中美能源公司曾经投资过它的电站。

这个公司有三项技术比较有名，分别为高倍聚光发电技术、叠瓦组件技术、BC电池的ⅠBC技术。我们一直把Sunpower叫作三炮，公司忽悠了中环股份和苹果公司在中国搞了很多高倍聚光技术的电站，结果被P型单晶电池而被颠覆出局。由于公司长期亏损和中美冲突，2019年10月，三炮分拆出新的公司叫Maxeon，全面承接相关光伏技术。为此中环股份不断地进行了大额投资，随着道达尔逐步退出，中环持有股份不断提升，想必中环对旗下Maxeon拥有一流IBC电池技术感到荣耀，其中Maxeon也认为其具备一个名为《背接触太阳能电池与掺杂多晶硅区域分离通过沟槽结构和制造工艺》的核心专利。这里要明确地指出，尽管Maxeon的在工程化、产业化方面存在短板，但是其掌握BC电池技术方面是首屈一指的，对BC电池进步是不可否认的。

事实上国内光伏企业多年前就有关注BC技术了，2017中来股份曾为日本企业开出过lBC电池，后因成本高企而中止。广东爱旭太阳能公司从2017年前开始投入大量资金研发BC电池，后经公司论证命名为ABC电池“全部背接触电池技术”。作为技术出身陈刚团队研发出转换效率最高、成本更低的N型电池技术不是容易的，从理论、工艺、设备、制造全流程难度显而见的，听说曾有与Sunpower合作念头后面放弃，公司集聚全球资源，投入数十亿，成功开发出完全自主知识产权的晶硅沟槽结构和工艺技术、无银化涂布技术，历经5年多时间研发布局，形成围绕 ABC 技术申请专利 325 项。与众不同的是，爱旭面对商业化瓶颈，全面在构建工程化模型取得开创成果，从工艺、设备、制造、管理全流程升华。

在光伏进入3.0时代之际，2022年开始光伏行业全面从P型时代迈入N型时代，其中BC电池技术路线格外引人举目，国内龙头企业隆基股份高调地宣布全面进入BC电池，用P型技术改造成BC电池，与爱旭和Maxeon不同的是，它称HPBC电池技术。今年上半年后爱旭股份也隆重推出ABC组件产品发布会，并进入量产阶段，2024年后产能达到25GW。隆基也称明年会有30GW的产能。Maxeon不久也宣布，出资12亿美元在美国建造3GW产能。于是BC电池是否成为未来主流方向引起业高度关注。今年8月《太阳能新闻》发布全球组件量产转换率排名。见下图

上图前三位都是BC技术组件，爱旭、隆基、Maxeon组件转换率分别为24％、23.2％、23％。不过最近，Maxeon宣布其下一代Maxeon 7系列IBC组件的窗口效率(module aperture efficiency)达到 24.7%，创下“世界纪录”。细心的人研究发现，这24.7％是孔径效率，是不带边框，仅指内部组件受光的尺寸，不是行业内惯用的组件产品全尺寸面积下的转换率。所以可以看到，Maxeon的IBC组件转换率并没有提升。而在TaiyangNews《太阳能新闻》最近发布的Top Solar Modules Listing中，Maxeon的顶级组件以23%的转换效率倒退了一名排名第四，说明权威第三方机构并没有认可其24.7％说法。位居首位的爱旭ABC组件系列，其组件转换效率为24%；排名第二位的是全球最大太阳能公司隆基的Hi-MO 6背接触组件，效率为23.2%；华晟的HJT组件以23.02%的效率排名第三。爱旭的目标是在2024年前将其电池效率从目前的26.5%提高到27%以上，从而使组件交付效率提升至24%以上。

BC电池技术发展是十分迅速的，中国的光伏企业为此作出了重大贡献。不仅转换率不断刷新记录，而且栅线去贵金属化进展也是惊人的。一方面所谓的背接触工艺不断优化，如在沟槽结构和制备的新技术不断提升，如爱旭在此项技术有重大突破，不仅提升了转换效率，而且大大降低制造成本。另一方面中国企业在无银化技术方面重大突破，如铜电镀技术、涂布技术均有很大的进展。爱旭通过自研设备，使用非贵金属合金的涂布工艺取得革命性的突破。与此同时，中国企业工程化能力是惊人的，从实验室到能产周期从过去3-5年时间，缩短到现在一年内就能完成批量量产。

在全球光伏发展大潮中，企业竞争日益激烈，不仅要提升转换率，而且要大幅降低成本。正当行业很多企业质疑BC电池造价过高的时候。隆基、爱旭纷纷表示，单瓦成本下降空间极大。爱旭与投资交流时称，公司ABC组件使用的物料成本已经低于Topcon了，并表示2024年年中就将与其单瓦成本持平，明年末更有希望与perc持平。如果达到目标，将大大推进了行业的进步。那么这才走入晶硅电池技术无人区。$爱旭股份(SH600732)$ $TCL中环(SZ002129)$ $Maxeon Solar(MAXN)$