东方日升——范式颠覆者的异质结时代

科技爆炸为人类能源革命创造了无限可能。从理论到现实，往往需要很长时间，就像在爱因斯坦在提出一百多年后，人类才捕获引力波。

能量密度提升所遭遇的难题，体现在太阳能电池的转化效率上仿佛也类似。在这个科技大爆炸的时代，光伏电池和组件的转化效率，就像被三体人的“质子”锁死了一样，落入一种“范式牢笼”——在同一范式内，事物很难获得有效突破，任何“量”的积累几乎都不可能引发质变。

范式理论，由美国著名科学与哲学家托马斯·库恩在《科学革命的结构》一书中提出，从1962年至今，已经过去整整60年。范式牢笼的例子有很多，比如最早的电子管计算机，不论你如何增加设备、改进技术，都难以改变体积大、耗电多、价格昂贵、运算速度慢和可靠性低这些特点——一切，就好像被关进了一间不能突破的牢笼一样。

如果说从PERC到TOPCon，还是在一种范式内实现“量”的变化，那异质结电池技术，包括未来和钙钛矿的进一步结合，则正在打破现有的光电转化范式牢笼，开创出一个全新的“异质结时代”。东方日升，正努力成为太阳能电池转化效率“范式牢笼”的破局者与颠覆者。

就像永祥法成就了通威的全球多晶硅与电池片双龙头、金刚线技术成就了隆基在全球的硅片与组件双龙头一样，即使传统制造业如光伏行业者，亦有后发者通过技术，实现颠覆性创新的可能。

电池技术迭代本质是降本提效，效率高、成本低是唯一的发展方向。

异质结电池，即非晶硅薄膜异质结电池，是在晶体硅上沉积非晶硅薄膜。它综合了晶体硅电池与薄膜电池的优势，集合了效率高、低光衰、温度系数低、弱光响应高等诸多优势，技术具有颠覆性。

异质结电池结构与TOPCon电池结构

异质结虽然代表着光伏产业最新的技术发展趋势，但异质结电池技术诞生至今已有30余年。

这一两年来，TOPCon与HJT的争论从来没有停止过。

此前，HJT的电池转化效率世界纪录一直由一家叫做Kaneka的日本企业保持，26.63%。在整整一个月前的今天、11月19日，隆基绿能成为转化效率争论的实证者与终结者：隆基硅异质结（HJT）电池转换效率达到26.81%，这也是人类掌握的硅基太阳能电池转化效率的最高纪录——不分技术路线。就在上周，隆基的量产P型HJT电池又创新的世界纪录：26.58%。

毫无疑问，始终认为“TOPCon是一个过渡性的技术路线”的隆基已全面拥抱HJT。

也正因为越来越多企业的加入，东方日升在HJT上的坚守“吾道不孤”。在未来，异质结电池作为平台型技术，将通过与IBC、钙钛矿等技术叠加组，转换效率极限值将进一步打开。

东方日升异质结光伏组件，在2021不到一年时间中，连续三次刷新世界纪录，最高功率可达721.016W。

除转化率以外，异质结的投资与生产成本，曾经是摆在新入局者们面前的一道难题。即便在两年前的2020年，异质结的投资与生产成本，也曾经一度高不可攀。

目前，PERC的投资成本已经降到了每GW1.2亿，TOPCon的投资成本少于2亿，HJT最新的投资成本也已经降到3个亿。

技术性原理可能过于专业，看图则更容易理解PERC、TOPCon、异质结之间的区别。异质结为低温工艺，在硅片成本（利于薄片化和减少热损伤）和非硅成本（燃料能源节约）上均更优。同时，异质结只需要4道工艺，相比PERC（8 道工艺）和 TOPCon（9-12道工艺），未来生产成本将会更低。

东方日升研发人员认为，TOPCon只是一个延伸性的产品，它和单晶PERC系列是一脉相承的。异质结则是一种完全不同的技术路线。目前来看，异质结在成本以及低碳方面具备一定的优势，而薄片化程度则可更进一步提升。研究机构测算，与PERC相比，HJT潜力巨大，在25年的全生命周期中，综合发电量要比PERC至少要高出5%-10%左右。

然而，HJT的发展并非一帆风顺，就类似于新能源车的发展路径一样，伴随着质疑一起成长，这些质疑中既有针对技术、成本、安全、性价比方面的，有的质疑也掺杂商业利益。

在当下，电池和组件企业选择TOPCon的远比选择异质结技术路线的要多，并不是TOPCon有多先进，而是一种不得已的现实选择：

根据工信部统计，今年1-8月，我国太阳能电池产量为183GW。目前已建成的电池片产能中，PERC占比超过80%。如果让电池企业把这些刚建成没有一两年的设备全部淘汰掉，显然并不现实。

在笔者看来，正如李振国所说TOPCon只是过渡性技术路线，PERC、TOPCon、HJT，三者之间的发展规律，就像是从传统的燃油车到油电混合，再到纯电车，是一个事物的发展过程。

研究机构针对全球典型的21个国家和地区，在不同气候环境下，测算了在25年电站生命周期内三种不同技术产品的发电量，并对比生成上述全球发电量增益地图。

• 在60℃工作温度下，HJT组件相对功率比TOPCon电池组件高出2.8%, 比PERC电池产品高出3.5%；

• 在65℃工作温度下，HJT组件相对功率比TOPCon电池组件高出3.2%，比PERC电池产品高出4%。

另外，HJT电池是天然的对称结构，天生就是一款双面电池，是目前双面率最高的电池技术。在同类应用场景下，双面率越高，背面发电增益越大。HJT组件的双面率在85%左右，比PERC电池组件高出15%左右，比TOPCon电池组件也要高5%。

此外，三种组件的功率保持率也有较大差异。

根据目前行业通用的三种不同电池技术的组件功率衰减曲线，可以很清晰的看到，到第25年年底，在产品功率保持率方面，HJT组件为92%，PERC组件为87.2%，TOPCon组件为89.4%。这就意味着在电站的整个生命周期里，异质结产品的功率保持率是目前最理想的。

东方日升在其半年报中披露，公司目前已构建起具备全球竞争力的研发体系，全面掌握转换效率高达25.5%的高效异质结电池量产技术，包括：

• 通过开发异质结电池制造的等离子预清洗技术，降低硅片清洗等待时间的限制；
• 在中试线验证兼容超大和超薄的异质结电池“前切半”技术；
• 新型智能导线技术以及胶膜封装工艺，将银浆耗量到100mg以下等等。