光伏板块突然异动全面解析TOPCon、HJT、钙钛矿电池的机遇

  原标题：光伏板块突然异动，全面解析TOPCon、HJT、钙钛矿电池的机遇

  周二市场出现震荡，科技股、权重股盘中出现非常明显的回落。科技股、新能源异军突起，特别是光伏领域热点层出不穷。

  当前光伏行业仍处于快速发展阶段，新技术又给行业增添了发展动。TOPCon、HJT、钙钛矿电池等新技术，将有利于光伏产品迭代升级。

  很多人觉得，我不就是买个股票嘛，有必要了解光伏技术的变迁吗？那当然有必要，这将引出光伏投资的终极难题——成本与光电效率的平衡。

  人类利用光伏还需要从1839年说起，年仅19岁的法国天才少年A.E.贝克勒尔在做伏特电池实验时，意外地发现电池经过光照会产生电势差，进而出现电流。这就是著名的“光生伏特效应”，简称为“光伏效应”。

  物理学家发现光伏效应之后，逐渐将目光聚焦到最明显的半导体。1883年，美国科学家Charles Fritts成功研制了首块大面积太阳能电池，并规划了光伏发电、储能、输送电等光伏发电系统。

  20世纪以来，美国凭借先进的半导体材料技术，变成全球光伏技术探讨研究的中心。1950年，贝尔实验室使用直拉法拉出锗单晶、硅单晶，随后改良硅的区域提纯技术，获得了99.999999%纯度的硅单晶。4年之后，贝尔实验室首次制成单晶硅太阳能电池，光电转换效率为6%。

  在此后长达半个世纪的探索中，特别是宇宙大开发需要光伏提供能量，科学家们努力提高光伏生产技术，在提高光电转换效率的时候减少相关成本。1975年，德国瓦克公司（Wacker）在使用浇铸法制备多晶硅材料，这极大降低了原材料生产所带来的成本。1972年，光伏组件价格高达500美元/W。

  我国从20世纪50年代开始研究太阳能电池，并在1971年发射的第二颗人造卫星“实践一号”上安装了单晶硅太阳能电池板。1994年，中科院电工所设计了小型光伏发电系统。此后20多年，中国逐渐打破了太阳能级多晶硅生产壁垒，推动PERC、BSF、TOPCon、HJT等电池技术发展。

  根据中国光伏协会的预测，随着HJT、TOPCon技术的进步，2030年光伏电池格局将出现重大变化：PERC晶硅电池市占率将由2021年的87%锐降至36.7%，HJT单晶硅电池、n-TOPCon单晶硅电池市占率将分别达到32.5%、24.1%。

  光伏技术改变了组件价值链的分布，但电池片成本依然占比最高。由光伏产业链图谱不难得知，光伏组件还需要边框、EVA胶膜、玻璃三大主要辅材，成本占比分别为10%、9%和8%。其他材料中，背板、焊带的成本占比均为4%，接线%。

  若我们沿着电池片产业链向上游溯源，两大成本构成显现，包括硅片、化学品。硅片占据电池片成本的76%，化学品则占比12%。

  硅片的上游主要是硅料，这构成硅片成本约80%。硅料企业使用工业硅来生产太阳能级多晶硅，工业硅占据硅料成本的30%-40%。

  正是在组件需求的带动下，光伏电池片技术日益追求更高的效率， 整个行业在光电转换效率与生产所带来的成本之间寻找平衡。

  当前光伏技术已呈现PERC一家独大的局面，PERC英文全称为Passivated Emitter and Rear Cell，译成汉语就是“钝化发射器和后部接触”。业内使用氧化铝膜来钝化电池片背面，这样做才能够提高开路电压、背面反射，进而提升电池效率。

  TOPCon英文全称为Tunnel Oxide Passivated Contact，也就是“隧穿氧化层钝化接触”。由于PERC电池受限于p型硅片质量和结构设计，光电转化效率难以提升，TOPCon电池则能够最终靠n型衬底提升电池效率。n型TOPCon电池使用超薄氧化硅来高效钝化电池背面，将电池平均效率提升至23.5%。

  HJT又称HIT、HDT，英文全称则为Heterojunction with Intrinsic Thinfilm，汉语译为晶体硅异质结太阳电池。异质结电池需要在硅片上沉积非晶硅薄膜，具有工艺温度低、钝化效果好等优势。

  钙钛矿电池则是第三代非硅薄膜电池，此类电池使用到了钛酸钙矿物。在2009年，钙钛矿电池仅有3.8%的转换效率，当前已达到29.52%。钙钛矿电池有望打破硅基电池转换效率的天花板，或将引领下一代电池技术。但是，当前钙钛矿仍存在光致衰减、工艺要求高等问题。

  对于主流的太阳能电池，HJT实验室最高转换效率达到26.3%，TOPCon电池突破25%，这两类电池将成为未来的主流产品。

  首先，与主流的PERC电池相比，n-TOPCon电池只要升级非晶硅沉积、镀膜设备，产线兼容性较高；HJT电池产线则完全不同，需要新建产线。

  其次，n-TOPCon电池使用高温浆料，生产所带来的成本与PERC电池相比变化不大；HJT电池则需要用低温浆料、耗量大，生产所带来的成本较高。

  尽管HJT电池需要重建产线，随着设备商技术进步、硅片薄片化、靶材和银浆等关键材料国产化，HJT电池经济性日趋显现，有力支撑下一代电池技术。

  根据iFinD数据库，多家公司已布局相关光伏新技术，市值排名靠前的公司如下：

  ①TOPCon电池：通威股份、晶科能源、天合光能、晶盛机电、蓝思科技、阿特斯、先导智能、捷佳伟创、横店东磁、奥特维、大族激光、东方日升等。

  ②HJT电池：隆基绿能、通威股份、TCL中环、晶澳科技、阿特斯、迈为股份、明阳智能、山煤国际、捷佳伟创、大族激光、东方日升、微导纳米、协鑫集成、帝尔激光等。

  ③钙钛矿电池：隆基绿能、通威股份、华工科技、捷佳伟创、大族激光、东方日升、微导纳米、协鑫集成、万润股份、帝尔激光、中来股份等。