在 NREL 發(fā)布的太陽能電池效率圖表中，晶體硅電池技術(shù)、薄膜技術(shù)和新興光電技術(shù)是最為人所關(guān)注的四類效率曲線，目前光伏產(chǎn)業(yè)中能夠?qū)崿F(xiàn) 產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用的技術(shù)均出自這四類電池技術(shù)，分別用紫色、綠色、藍色和橙色區(qū)分。紫色為多結(jié)電池是目前實驗室中可實現(xiàn)轉(zhuǎn)化效率最高的路線，也是未來產(chǎn)業(yè)化的主要方向;藍色為晶硅太陽能電池技術(shù)路線，BSF、PERC、IBC、HJT(異質(zhì)結(jié))均屬于此路線，目前 95%的光伏市場份額被晶硅太陽能電池所占據(jù);綠色為薄膜電池，是未來光伏建筑一體化應(yīng)用的主要研發(fā)方向;橙色為有機體 電池，以鈣鈦礦電池為代表，未來將實現(xiàn)極致成本優(yōu)化，而接下來最直接的應(yīng)用則是可以與 HJT 異質(zhì)結(jié)電池結(jié)合，升級成為疊層電池，即升級為紫色路線。

電池片 3.0 代：HJT(異質(zhì)結(jié))不遠，成本降幅可期

異質(zhì)結(jié)電池兼顧藍色與紫色研發(fā)路線，異質(zhì)結(jié)為未來電池的“基底”。一方面，采用 IBC 與 HJT 技術(shù)結(jié)合的 HBC 技術(shù)可以使電池效率進一步提升，日本松下和夏普公司目前取得了 25.6%和 25.1%的電池效率，這將成為未來 IBC 電池的 重要方向。

另一方面，目前實驗室報道的最優(yōu)的晶硅太陽能電池的光電轉(zhuǎn)化效率已經(jīng)達到 26.6%，非常接近它的理論光電轉(zhuǎn)化效率極限 29.4%，而異質(zhì)結(jié)可為疊層電池做基礎(chǔ)，可以突破30%轉(zhuǎn)化效率理論限制。目前，疊層電池實驗室研發(fā)已經(jīng)取 得重要進展，其中，中國科學院大連化學物理研究所目前通過將半透明鈣鈦礦電池與高效硅異質(zhì)結(jié)薄膜電池結(jié)合，組成光電轉(zhuǎn)化效率達到 27.0%的鈣鈦礦硅疊層太陽能電池。

綜上所述，HJT 與 IBC 電池結(jié)合可生產(chǎn) HBC 電池，效率可提高至 25%以上， 且生產(chǎn)設(shè)備可在異質(zhì)結(jié)(HJT)的生產(chǎn)線基礎(chǔ)上進行改造;未來疊層電池，異質(zhì)結(jié)與鈣鈦礦的疊層電池目前被證明是最可能產(chǎn)業(yè)化的方向，且可以基于異質(zhì) 結(jié)電池向雙結(jié)電池甚至多結(jié)電池進發(fā)。

3代異質(zhì)結(jié)電池屬性各方面領(lǐng)先現(xiàn)有電池。

異質(zhì)結(jié)電池作為第 3 代電池，具有 結(jié)構(gòu)簡單、工藝溫度低、鈍化效果好、開路電壓高、溫度特性好、雙面發(fā)電等 優(yōu)點，是高轉(zhuǎn)換效率硅基太陽能電池的熱點方向之一。異質(zhì)結(jié)電池的核心特點 就是高開路電壓，這來自于構(gòu)成其 PN 結(jié)的材料是不同種類的，理論上就比同質(zhì)結(jié)電池的電壓要高。但其特殊的晶硅/非晶硅界面態(tài)鈍化，對設(shè)備、工藝、環(huán)境、操作水平等要求非常高。需要從非晶硅界面鈍化、TCO 光吸收損失、金屬化電阻損耗三方面進行努力，對應(yīng)的工藝流程為 CVD、PVD、絲印三個步驟。這個三大難點克服，不僅僅是工藝的問題，還涉及到設(shè)備和材料的配套和改進。

HJT(異質(zhì)結(jié))工序大幅簡化，不兼容性為設(shè)備商提供更大發(fā)揮舞臺。從工序 數(shù)量看，目前主流的 PERC+SE 工藝需要 9 步，HJT(異質(zhì)結(jié))工藝只需要 4 步，TOPCon 工藝經(jīng)過研發(fā)和設(shè)備的整合集成化，預(yù)計在 10 步以上。而 HJT (異質(zhì)結(jié))的步驟最少，且 HJT(異質(zhì)結(jié))與現(xiàn)有的晶硅電池工藝設(shè)備不兼容， 這也構(gòu)成了 HJT(異質(zhì)結(jié))投產(chǎn)將引發(fā)新一輪設(shè)備狂歡的基礎(chǔ)。而值得注意的是，異質(zhì)結(jié)工藝流程大大簡化，但對工藝的要求卻更為嚴苛，如潔凈度、真空度、溫度控制、鍍膜質(zhì)量等，比現(xiàn)有的電池技術(shù)要求都要高出一個量級。

異質(zhì)結(jié)電池成本下降路徑清晰可期。截至 2018 年底，異質(zhì)結(jié)電池生產(chǎn)成本約 為 1.22 元/W，主要包括，硅片成本(47.13%)、漿料成本(24.34%)、折舊 (12.30%)、靶材(4.34%)，以及其他材料、動力、人工等。異質(zhì)結(jié)電池的生 產(chǎn)成本有望在未來的 3-5 年內(nèi)降低至目前的 50%左右，主要下降的手段包括：N 形硅片產(chǎn)業(yè)化及薄片化降低硅片成本，銀漿用量減少及國產(chǎn)化降低漿料成本，單機生產(chǎn)設(shè)備產(chǎn)能提高以及國產(chǎn)化降低折舊成本。

當前全球 HJT(異質(zhì)結(jié))已有產(chǎn)能約 3GW，業(yè)內(nèi)新老參與者均多在密切關(guān)注 HJT(異質(zhì)結(jié))進展。PERC 規(guī)模適中的企業(yè)投入 HJT(異質(zhì)結(jié))意愿相對更強一些，參與方規(guī)劃 HJT(異質(zhì)結(jié))產(chǎn)能超過15GW，部分企業(yè)已開始中試或小批量投運，預(yù)計2020年將有 4-7GW 以上的 HJT(異質(zhì)結(jié))新增產(chǎn)能投放，一批標桿企業(yè)與項目可能在年底到明年投運，將進一步提升行業(yè)對異質(zhì)結(jié)電池 的信心，2020 年可能是 HJT(異質(zhì)結(jié))的產(chǎn)業(yè)化元年。

在已投產(chǎn)的異質(zhì)結(jié)電池產(chǎn)線中，捷佳偉創(chuàng)、邁為股份、鈞石能源、上海理想等設(shè)備商已經(jīng)出貨相應(yīng)設(shè)備產(chǎn)品。與PERC時代各設(shè)備廠商在不同環(huán)節(jié)發(fā)力不同， 異質(zhì)結(jié)時代由于產(chǎn)線步驟較短、國內(nèi)外研發(fā)同比，所以各設(shè)備廠商基本為異質(zhì)結(jié)整線制造模式。其中，捷佳偉創(chuàng)應(yīng)用于 HJT(異質(zhì)結(jié))電池產(chǎn)線的 RPD 設(shè)備，是捷佳偉創(chuàng)獲得住友重工(中國大陸地區(qū))獨家授權(quán)后進行研發(fā)制造的核心工藝設(shè)備，這種透光導電膜設(shè)備設(shè)計獨特，相對傳統(tǒng)的 PVD 設(shè)備具有表面損傷少、 載子遷移速度高等技術(shù)優(yōu)勢，對于 HJT(異質(zhì)結(jié))電池轉(zhuǎn)換效率的提升具有較 大的貢獻。RPD設(shè)備應(yīng)用廣泛，除應(yīng)用于 HJT(異質(zhì)結(jié))電池產(chǎn)線外，還可應(yīng)用于 OLED、鈣鈦礦電池等諸多領(lǐng)域。

拆解異質(zhì)結(jié)產(chǎn)線投資，其中非晶硅膜沉積及 TCO 鍍膜占據(jù)研發(fā)實力及價值鏈制高點。其中，非晶硅鍍膜 PECVD 及 TCO 鍍膜的 RPD/PVD 設(shè)備合計占整線投資 60-75%。早期在異質(zhì)結(jié)投入較大的裝備企業(yè)有鈞石能源、梅耶博格，近年來捷佳偉創(chuàng)、邁為股份、金辰股份、鉑陽精工、江松科技、江蘇中智、德國新格拉斯等也在加大投入。而設(shè)備商加速研發(fā)布局，核心在于下游客戶接受化程 度。需要面對多種挑戰(zhàn)，一方面來自異質(zhì)結(jié)設(shè)備廠商之間競爭，另一方面也是與存量 PERC 電池設(shè)備投資及生產(chǎn)成本的競爭。