异质结电池片（HJT），这个时下最火爆的光伏概念之一，正开启光伏新一轮技术革命。

11月19日，隆基绿能在第十六届中国新能源国际博览会暨高峰论坛上宣布，已收到德国哈梅林太阳能研究所(ISFH)的最新认证报告，隆基绿能自主研发的硅异质结电池转换效率达到26.81%，创造目前全球硅基太阳能电池效率的最高纪录，打破了尘封5年的硅太阳能电池效率新纪录。

一、HJT：电池片环节的平台级技术

异质结电池与同质结电池的差异：广义而言，p-n 结由两种不同类型的半导体材料组成的太阳能电池，均可称为异质结太阳能电池，与之相对的是同质结电池，即 p-n 结由同种半导体材料组成。目前实际商业应用的晶硅太阳能电池基本均为同质结电池（p-n 结由晶体硅材料形成），而产业中一般所提到的异质结电池则是指p-n 结由非晶硅和晶体硅两种材料形成的电池，其中含本征非晶硅薄膜的异质结电池Heterojunction with Intrinsic Thin-Layer，HIT/HJT，下称“HJT 电池”或“异质结电池”）转换效率较为优秀，受到的关注度相对较高，与大规模产业化的距离亦相对更近。钝化是提高光伏电池转换效率的重要途径：一般而言，提升光伏电池片光电转换效率的核心是降低光电转换过程中的能量损失，主要是光损失与电损失。其中降低电损失的主要方法包括选择高品质硅片、提高p-n结质量、提高少数载流子寿命、降低材料体电阻等。在提高少数载流子寿命这一途径中，通过改善晶面缺陷来降低衬底硅片表面的复合速率（即钝化接触）是光伏电池提效的重要研究和产业化方向。

常见电池结构大多受钝化思路影响：良好的钝化接触可以在最大化降低接触表面的载流子负荷速率 的同时保持电池较好的电学性能，近年来常见的PERC电池（背面 Al2O3/SiN（x SiO2）叠层钝化）、以及TOPCon电池（SiO2和多晶/微晶硅层钝化）、异质结电池（氢化本征非晶硅钝化）结构的产生，均受钝化接触思路的影响，而异质结电池结构是其中的佼佼者。

二、HJT的技术特点及可延展性

异质结电池在1997年实现量产：20 世纪80-90年代，日本Sanyo（目前已被松下收购）首次将本征非晶硅薄膜用于非晶硅/晶体硅异质结光伏电池，在P型非晶硅和N型单晶硅的 p-n 异质结之间插入一 层本征非晶硅薄膜（i-a-Si:H），有效降低了晶硅/非晶硅异质结表面的复合速率，同时补偿了本征非晶硅层自身存在的悬挂键缺陷，在硅片表面获得了令人满意的钝化效果，以这一结构为基础的光伏 电池随后在 1997 年实现量产，即光伏异质结（HIT/HJT）电池。

HJT异质结电池的基本结构：HJT异质结电池以 N 型单晶硅片为衬底，在经过清洗制绒的N型硅片正面依次沉积厚度为5-10nm的本征a-Si:H薄膜和P 型掺杂 a-Si:H薄膜以形成 p-n异质结，在硅片背面依次沉积厚度为5-10nm的本征a-Si:H薄膜和N型掺杂a-Si:H薄膜形成背表面场，在掺杂a-Si:H薄膜的两侧再沉积透明导电氧化物薄膜（TCO），最后通过丝网印刷或电镀技术在电池两侧的顶层形成金属 集电极，其结构具有对称性。HJT电池转换效率已在晶硅光伏电池中位居前列：HJT电池量产之后，日本 Sanyo/松下仍在持续研究 提高其光电转换效率，近年来HJT 电池转换效率已在晶硅光伏电池中位居前列。

生产流程共4步主工艺：从电池结构上看，异质结电池由中心的硅片基底叠加两侧的数层薄膜组成， 其生产过程的核心即为各层薄膜的沉积，整体而言其工艺流程较短，主工艺仅有 4 步。相对于同属于N 型电池、但生产工艺需要10-20 步的IBC和TOPCon电池，异质结电池较短的工艺流程在一定程 度上降低了工艺控制的复杂程度和产业化的难度。

低温度系数提高发电稳定性：光伏电池在发电的过程中由于太阳光的照射和自身电流产生的热效应， 电池表面温度会有一定程度的上升。一般情况下当温度上升时，光伏电池的开路电压下降、短路电流上升，且电压降幅一般大于电流升幅，因此温度上升一般会导致电池转换效率下降。目前主流的单晶PERC电池的温度系数一般在-0.4%/℃（即温度每升高 1℃，发电功率相对于基准功率降低 0.4%） 左右，而异质结电池的温度系数仅约-0.25%/℃，因此在长时间光照温度升高的情况下，使用异质结电池的光伏电站发电量和发电稳定性都更高。

高双面率提高发电增益：异质结电池为正反面对称结构，且背面无金属背场阻挡光线进入，因此其天然具备双面发电能力，且双面率可超过 90%，可在扩展应用范围（沙地、雪地、水面等）的同时进一步提升发电量。

基本无光衰且可薄片化：目前在产的异质结电池基本均为N 型硅片衬底，因此也具备N型硅片相对于目前主流P型硅片的固有优势，如无光致衰减（LID）和可薄片化（异质结结构本身亦对可薄片化 有所贡献）。N 型硅片掺杂物质为磷，硼含量极低，因此由硼氧对（B-O）导致的光衰（LID）基本可以忽略，可提升电池片使用寿命和长期发电量。同时，可薄片化意味着同片数的电池对应更少的硅用量，有助于在硅成本方面形成比较优势。

异质结叠加钙钛矿进一步提升效率上限：异质结电池同时比较适合叠加钙钛矿成为叠层/多结电池。叠层技术需要用低温沉积工艺（PVD/CVD 方式）实现短波长吸收（钙钛矿）和长波长吸收（HJT）的结合，其所应用的TCO膜层已然在异质结电池中采用，而在HJT单结中损失的蓝光可被上层钙钛矿收集利用。

HJT 组件将已用于领跑者项目：东方日升成功中标吉林白城光伏（100MW）领跑者奖励1号项目，为项目提供约25MW异质结组件，意味着HJT技术开始在国内成规模投入实际应用。

三、“三减一增”有望进一步提升HJT电池性价比

在11月11日举行的异质结创新技术成果分享会上，多家企业合力创新，提出了“三减一增”的降本方案。

)银浆方面，晶银新材50%银含的银包铜细栅已进入批量量产，在多家客户的实证电站中运行，目前无异常；43%银含的银包铜细栅正背面替换纯银细栅，已经在客户端通过4倍IEC可靠性测试，正在进行5倍测试；银包铜浆料的使用有望使得HJT电池低温浆料成本降低40%以上。

2)栅线方面，0BB方案的应用有望减少主栅线银耗。

3)硅片方面，大尺寸、薄片化可减少硅料用量，当前HJT电池异质结已经逐步实现120μm硅片厚度量产，更薄硅片方案也已进入研发阶段。

4)提效方面，赛伍技术（603212）推出的UV转光胶膜可将每块组件功率提升约1.5%。

华晟新能源签约10GW组件供货协议，HJT逐步获电站端认可：在制造端降本提效以外，电站端对HJT组件的认可亦是HJT新技术得到推广应用的重要指标。近期华晟新能源与中国电建（601669）华东院正式签署光伏组件采购合作框架协议，2022年至2025年，华东院将从华晟新能源采购10GW异质结光伏组件用于其承建的光伏电站EPC项目。

四、异质结黎明前夜，分化的新旧势力角逐与难点博弈

由于光伏新一轮颠覆性的技术变革将出现在电池环节，因此诞生近30年的异质结再度站上风口，成为最受追捧的下一代N型电池热门技术路线之一，加上隆基绿能不断刷新HJT转换效率世界纪录，赛伍技术推出针对HJT的光转胶膜，以及迈为股份等企业持续推动“少银化”、“无银化”等降本技术的研发，HJT的产业化进程有望在2023年迎来拐点。由此引发新旧势力纷纷入局，让概念炒作进入到量产落地阶段。

但这种技术路线切换带来的行业变革伴随着多条路线之争，其中TOPCon与异质结被业内视为两大“十字路口”，站在这个路口，新旧势力在路线角逐上俨然呈现出分化局面：龙头偏重过渡更平滑的TOPCon，新玩家押注异质结。

隆基绿能总裁李振国曾对此做过说明，他认为：“现在光伏电池产线的投资金额很大，企业押宝一种技术路线，如果成功了，企业会取得很大的成功；而一旦押错了宝，企业就可能因此丧失竞争力。对于隆基等规模较大的头部企业，押宝的风险大于收益，更愿意选择一种平稳的方式。”

在被业内视作N型光伏技术商业化元年的2022年，经济性突出的TOPCon已率先突围，量产先行启动，异质结在产业化进程上已然落后。但远期来看，占据性能优势的异质结依旧有望大规模产业化。

“出货前四的巨头中除了隆基，晶科、晶澳、天合都着重做Topcon。”某业内人士告诉钛媒体APP，目前TOPCon阵营龙头众多，新玩家想要弯道超车很难，而HJT由于初始规模小、理论效率高，成为许多新进厂商选择的路线。

同时，不少巨头也选择“两条腿走路”，前年至今通威股份、东方日升、晶澳科技、阿特斯、华晟新能源、爱康、晋能、梅耶博格等龙头的纷纷投入，揭开了异质结规模化量产的序幕，在中智泰兴、汉能、彩虹集团、国电投去年入局后，金刚光伏在内的新玩家今年不少，规模上金刚光伏并不占优。

本月，公布异质结相关项目进展的上市公司包括宝馨科技（002514.SZ）、乾景园林（603778.SH）和正业科技（300410.SZ）等，今年以来ST中利（002309.SZ）、爱康科技（002610.SZ）、东方日升（300118.SZ）、晶澳科技等均官宣了新一笔异质结投资项目。

10月，跨界而来的正业科技表示，拟在景德镇高新区投资建设年产5GW光伏组件及 8GW 异质结光伏电池片生产基地投资项目，总投资50亿元。

此外宝馨科技斥资16.8亿元在安徽怀远投建2GW光伏异质结电池及2GW光伏异质结组件、新能源高端装备项目，预计将于2023年5月投产，其近期还与内蒙古鄂托克旗人民政府及鄂托克经济开发区签署了合作协议，拟投建2GW光伏异质结电池及2GW光伏异质结组件项目，总投资18.6亿元。

速度领跑的爱康科技，其湖州基地已是国内首个建成的异质结GW级基地，项目规划6GW异质结电池+6GW高效组件，总投资额50亿。七天前爱康科技披露称，湖州基地的第一条HJT电池产线220MW已于上半年正式投产。

11月18日，东方日升公告称拟斥资27.57亿元在安徽省滁州市投资建设年产10GW N型高效太阳能电池项目，一期6GW投资18亿元，二期4GW投资9.57亿元。

早在今年3月10日，ST中利曾披露定增预案，拟募集资金15.75亿元加码光伏业务，其中12亿元用于新建年产1GW高效异质结电池及组件生产项目。5月23日中利集团再度公告，旗下腾晖光伏将与众为新能源合资成立“河北众立腾晖新能技术有限公司”，拟5年内在阜平投建5gW异质结电池、5GW光伏组件制造项目，总投资约50亿元。

项目大量落地体现了异质结在产业进程上的追赶，迈为股份、金辰机械等设备厂商获益最为丰厚。据金辰机械预估，2022年全行业HJT将有25GW新增项目设备订单，到2023年新增项目设备订单将达到40GW至50GW。

异质结目前最主要的瓶颈在经济性上，尤其在于银耗高、设备投资高、靶材贵。在异质结电池的成本构成中，N型硅片和低温银浆占到了电池成本的绝大部分，即便未来N型硅片随着量产而降本，低温银浆依旧是异质结降本增效的最大障碍。

今年7月15日的一份专家电话调研纪要显示，目前各厂商异质结电池落地情况不及预期，原因是银浆成本较高，以及受限生产设备。

此前部分券商在降本趋势规划中表示，异质结电池预计在今年实现电站成本持平PERC，2023年电池及组件成本与PERC持平，2024年市场份额大规模提升。

但上述纪要中有专家声提出：“此前预计今年底可以实现与PERC平价，但受到银浆、硅片厚度、靶材、制造技术等影响，实际上不知道能否做到。”、“当前发展状况没有想象中乐观，实际落地规模较小。”

隆众资讯光伏行业分析师杨雯婷告诉钛媒体APP：“目前头部企业隆基的HJT非硅成本已经和PERC非硅成本差距缩小到0.1元/W。预计2023年初大尺寸的电池片可以和相同的PERC电池片单W制造成本打平，但头部企业数据不能代表整个行业，只具有参考意义。”

在巨大的潜力背后，当前异质结的性价比与PERC、TOPCon相比，暂不具备明显优势，仍需要进一步研发攻关。

“对于新入企业，前期成本准备需要较多，HJT的前期成本投入很多，并且技术要求较高，是否具有充足的人才储备和资金准备是项目能否照预期进度或超预期进度推进的关键。”杨雯婷向钛媒体APP表示。

在此类问题面前，2020年就拟斥资31.9亿元投建10GW异质结电池生产线的山煤国际今年选择了暂退。公司在投资者平台表示，HJT一期项目完成了环评、桩基处理等工作，但由于HJT生产设备已进入迭代升级阶段，与项目立项初期有了很大的改变，公司本着对投资者谨慎负责态度，2021年组织相关专家对项目技术路线重新进行论证，没有对项目主体进行大规模投入。

因此，对于金刚光伏而言，这个事关光伏电池新旧势力冲突、地产与家装巨头的转型大戏目前才迎来开演之刻，只不过，过去每一次光伏技术的迭代几乎都伴随着旧霸主的倒下与新霸主的崛起，在这个艰险的过程中，孰生孰死，我们拭目以待。

文章来源： 钛媒体APP，基民8MtSbb， 同花顺iNews