光伏電池轉換效率，是每一輪光伏技術迭代最關鍵的標尺。在20%轉換效率的基礎之上，每提高一個百分點，可為下游電站節約5%以上的成本。對更高轉換效率——哪怕只提高0.01個百分點的苛求，是中國光伏行業持續領跑該領域技術革新的驅動力，歷來屬“兵家必爭之地”。中國產業化晶硅電池效率已多次打破世界紀錄，且仍在追求新突破：僅今年上半年，國內企業、研究機構晶硅電池實驗室效率已七度刷新世界紀錄。

近兩年來，圍繞電池新技術的競逐愈加激烈，路線之爭此起彼伏。市場主流的P型單晶PERC電池仍是光伏發電行業當前最具經濟性的技術，但量產效率已逼近其24.5%的理論極限，很難再有大幅提升。業內開始探尋下一代電池技術，TOPCon、異質結、IBC/TBC，這些熱門選項中誰能脫穎而出取代PERC成為主流？新技術卡位戰不僅事關未來行業格局，更是各廠商差異化競爭的勝負手。

“今年是光伏電池技術迭代年，以前發展的都是用P型硅做的電池，今年是N型電池的元年。”國際半導體產業協會（SEMI）中國光伏標準技術委員會主席宋登元在近日舉行的2022光伏新能源產業發展金壇長蕩湖峰會間隙對澎湃新聞表示，到2030年，以TOPCon和異質結為主的N型電池技術的市場份額將超過50%，今年在11%左右。PERC電池目前的市場占比仍在80%以上，但會逐漸下降，“這塊份額到底由什么技術路線來填補，最終還是看實際的度電成本，這是光伏產業的內在規律。歸根結底，一度電多少錢？最終用戶為電買單，而不是買電池技術。”

宋登元認為，材料、設備、工藝三要素構成了新技術的競爭力。市場占比大小與技術好壞不能直接畫等號，但不同技術之間在競速。參考PERC電池的產業化過程，大多數企業投入的技術路線其成本下降和市占率提高會更快。

未來幾年，PERC電池仍將擁有一席之地。后PERC時代，TOPCon、異質結，兩種當前最受市場和資本熱捧的電池技術誰主沉浮？據澎湃新聞觀察，爭議背后，其實是不同市場主體對過去十年PERC電池成功產業化歷程的不同理解和演繹。

技術迭代窗口開啟，誰與爭鋒

回顧光伏技術創新迭代史，歷來不是單純的技術參數爭霸賽，任何一項光伏電池技術的產業化成功，離不開“天時地利人和”。

現在被視作下一代主流技術并加速量產的N型電池，并非新鮮事物。1954年，在法國科學家貝克雷爾發現光伏效應115年后，美國貝爾實驗室首次制備出效率為6%的單晶硅太陽能電池。理論上而言，不管是摻硼的P型硅片還是摻磷的N型硅片都可以用來制備太陽能電池。打一開始，N型硅就憑借其少子壽命高、無光致衰減、弱光效應好、溫度系數小等先天優點成為空間航天器應用的首選，但由于其抗宇宙射線輻照能力較弱，最終被P型硅取代。地面光伏應用開始發展之后，也沿用了以P型硅為主導的技術路徑。

1982年，“世界太陽能之父”、澳大利亞新南威爾士大學教授馬丁·格林及其同事首次提出PERC概念（即鈍化發射極及背局域接觸電池），并于1989年發表相關論文，宣布PERC電池的實驗室效率達到當時的世界紀錄22.8%。但在隨后的二十年里，PERC電池產業化進程一直處于停滯狀態。

2012年，由中電光伏牽頭承擔的國家“863”專項啟動，正式吹響了我國PERC電池產業化的號角。2016年，由國家能源局實施的“光伏領跑者計劃”引領國內PERC電池開啟產業化量產，同時推動多晶向單晶技術路線轉變。2018年起，PERC電池的產能和產量出現爆發式增長，市占比逐漸超過同為P型陣營、轉換效率逼近20%極限天花板的鋁背場電池。

就這樣，在海外未能實現的PERC電池技術產業化由一批中國光伏企業完成了。晶澳科技、隆基綠能等企業也是在此輪技術迭代中打破技術瓶頸，夯實了行業地位。

“從2017年到現在，PERC電池效率從20.5%左右上升到現在的23.5%左右，再往上就很難了。”宋登元曾在馬丁·格林教授實驗室研究高效電池超過10年、擔任英利集團CTO 13年，是高效電池技術產業化的親歷者和推動者。

十多年來，每一次光伏技術革新都可能誕生新的王者，也有曾經的巨頭落伍消逝。當技術迭代窗口再次打開，TOPCon、異質結、IBC、鈣鈦礦……無論是光伏新秀還是老牌巨頭，摩拳擦掌者有之，謹慎者亦有之。參照歷史經驗和行業發展規律，無論是選擇TOPCon還是異質結，各路市場主體投資N型電池既是順應技術變革趨勢，更是寄希望于在潛在的行業座次洗牌中占據更有利的位置，拿下最大的那塊蛋糕。

之所以要復盤PERC電池技術的產業化成功歷程，是因為不同技術陣營看待這段歷史的角度存在顯著差異。

TOPCon的概念最早由德國Frauhofer太陽能研究所在2013年提出。該技術具有轉換效率高、與現有PERC產線可兼容、電池參數性能優異等優勢，成為PERC提效面臨瓶頸、異質結成本下降仍需時間背景下許多光伏企業的首選。此前該技術因成本問題無法大規模量產，隨著晶科能源等國內廠商積極布局，TOPCon電池效率近年來屢創新高，打開了大規模量產通道。異質結最早由日本三洋公司在1990年開發成功，并對其進行專利保護。2017年以來，一批國內企業開始啟動或規劃異質結產線，商業化節點加速到來。從實驗室數據來看，兩者的最高理論轉換效率均在28%以上。

宋登元對澎湃新聞說，今年TOPCon電池的出貨量預計在25-30GW，在中國電池片總產量中占比10%左右，異質結電池出貨量2個多GW。由于目前TOPCon技術沒有解決不了的技術瓶頸，預計隨著產量的增加，各個生產廠家的技術投入，像當年PERC電池發展那樣，效率提升會加速，成本會快速下降，搶占市場先機。出于對TOPCon技術前景的看好，宋登元于今年4月加入一道新能，后者是今年擴產速度最迅猛的TOPCon陣營第一梯隊企業。

這代表了一種較為主流的觀點：TOPCon的投資成本相較于其他N型電池技術更具有經濟性，且沒有明顯的技術卡點，與PERC技術兼容性強，更易落地。目前異質結的單GW設備投資是TOPCon的近兩倍，仍須邁過多道環節的技術攻關期，存有不確定性。

但在異質結支持者的眼里恰恰相反——這是一個行業洗牌、彎道超車的好契機。

該陣營認為，正是由于TOPCon可以兼容現有的PERC產線設備，使得持有大量PERC產線的廠商主動“捍衛”TOPCon技術，“站異質結”等同于存量資產減值、“革自己的命”。對于新入局和跨界者而言，押注異質結，意味著可以在又一輪光伏技術迭代中占據領先身位。隨著投資成本下降，異質結的綜合競爭優勢將進一步顯現。

對于資本來說，從PERC過渡更平滑的TOPCon不足以撼動當前的產業格局，更加顛覆性的異質結技術具備更大的想象空間和資本增值空間。

據澎湃新聞觀察，目前頭部企業在技術選型上孤注一擲的并不多，“兩手準備”成為更常見的選擇。

近年來加大異質結技術研發力度的組件廠商東方日升異質結事業部總經理楊伯川介紹說，異質結的大規模產業化面臨銀漿成本高、硅片變薄效果不及預期、無法兼容無主柵與薄片、靶材降本效果未達到預期等現實挑戰，但解決路徑也是清晰的，產業鏈已經形成，“與三年前相比，我們的異質結電池成本已經下降了50%。”

同樣是技術和降本的不確定性，在一些人眼里是貽誤產業化時機的阻礙，在另一些人眼里，卻是莫大的吸引力。“有爭議很正常，大家看問題的角度不一樣。再有，就是一些資本的助推。”一位頭部光伏企業高管對澎湃新聞說。

盡管企業技術選型存在不同，但技術路線之爭不該是行業的“內卷”“內斗”，“我們的競爭對手不是光伏同行，而是化石能源。”宋登元提醒，度電成本始終是不同技術競爭的核心。國家光伏裝備工程技術研究中心技術委員會主任，阿特斯陽光電力董事、高級副總裁張光春也強調，“在光伏發電行業不論做什么樣的技術、生產什么樣的產品，萬變不離其宗，就是最后的度電成本，發一度電到底花了多少錢。如果這一點上沒有競爭力，任何技術和產品都很難實現大規模產業化，可能小眾產品在某一細分領域能用，但是大規模產業化是做不到的。”

“TOPCon贏在當下，而異質結贏在未來。”業內的這句流行語，一定程度上高度概括了兩種技術的長短板。“有的人想做明天的技術，有的人想做后天的技術，沒有對錯之分，都會產業化。”長三角太陽能光伏技術創新中心主任、中山大學教授沈輝接受澎湃新聞采訪時稱。

從晶硅到薄膜

光伏技術的未來遠不止“硅”。

“光伏能源正處于黃金發展期，技術成熟、水平提高、各國需求增強，整體形勢對光伏發展形成非常有利的條件。”中國科學院院士、復旦大學光電研究院院長褚君浩在上述長蕩湖峰會發言中判斷，目前占據行業主流的晶硅電池發電成本逐年下降，以度電成本計算光伏有望成為最廉價的可再生能源。展望技術前沿，鈣鈦礦電池和砷化鎵多結薄膜電池的轉換效率較當前量產技術更高，鈣鈦礦-晶硅疊層電池、砷化鎵多結電池的轉換效率超過30%，是值得關注的技術方向。

隨著新型電池產業化趨勢逐漸清晰，今年以來從中央到地方密集出臺的光伏產業政策中，高效電池技術頻獲支持。澎湃新聞梳理發現，高效晶體硅電池（包括TOPCon、異質結、IBC等）和高效鈣鈦礦電池等技術被列入九部門印發的《科技支撐碳達峰碳中和實施方案（2022—2030年）》、《“十四五”能源領域科技創新規劃》重點任務榜單等多份文件，新型電池技術的產業化也受到多地政策力挺。

會上發布的《2022中國光伏技術創新白皮書》（下稱《白皮書》）預測，晶體硅電池將在一段時間內保持主導地位，并以PERC技術為主。采用TOPCon或SHJ（即硅異質結）技術的N型晶體硅電池在綜合考慮效率、成本、規模等方面具備較好市場競爭力后，有望成為下一個主流光伏電池技術，鈣鈦礦電池等基于新材料體系的高效光伏電池以及疊層電池作為研究熱點，待產業化技術逐步成熟后，有望帶來下一個光伏電池轉換效率的階躍式提升。

《白皮書》提出，盡管硅光伏對于消費者來說價格經濟、效率高，但其應用范圍越來越受到重量、尺寸、剛度以及復雜制造工藝的限制。可以克服硅光伏上述局限的薄膜光伏，在未來10年的市場空間有望以10%的復合年增長率擴容。主流的薄膜電池技術路線包括碲化鎘、硒化銅銦鎵和砷化鎵；新型薄膜電池既包括鈣鈦礦太陽電池，也包括量子點太陽電池和染料敏化太陽電池。鈣鈦礦電池可分別和晶體硅電池或薄膜電池進行疊層。

據澎湃新聞了解，目前薄膜光伏市場以碲化鎘為主，其次是硒化銅銦鎵。后者一直飽受商業失敗的困擾，近年來大有被爆紅的鈣鈦礦技術超越之勢。

澎湃新聞注意到，截至9月底，光伏發電裝機容量已超過風電，成為我國僅次于火電、水電的第三大電源。

新能源大基地和分布式光伏的雙線推進將持續支撐國內光伏裝機的大幅增長。國家能源局在11月14日舉行的四季度網上新聞發布會上強調，“十四五”期間，將持續大力推動大型風電光伏基地建設。第一批大型風電光伏基地已全部開工，第二批項目正在陸續開工，目前正在抓緊推進第三批項目審查。

中國光伏行業協會名譽理事長王勃華在峰會上介紹，今年前三季度，我國光伏產業呈現較好發展態勢。在市場方面，前三季度光伏產業增長率超過100%，光伏產品（硅片、電池片和組件）出口超過400億美元，同比增長近100%，出口額首次突破400億大關。在應用端，前三季度國內光伏新增裝機量同比增長超過105%。分布式光伏市場尤其值得關注，新增裝機增速高達115.3%。

王勃華說，根據國際可再生能源機構（IRENA）和國際能源署（IEA）測算，在2050年凈零排放和升溫1.5攝氏度情景下，全球光伏市場發展空間十分可觀。今年上半年，印度光伏新增裝機同比大漲71%，德國呈現兩位數增長，土耳其、巴西、英國等國增幅較大。在國內，結合各地出臺的“十四五”風電光伏裝機規劃統計，其中26個省市自治區規劃光伏新增裝機規模超過406.55GW。