什么是BC電池？

BC電池全稱為背接觸電池，其基型是IBC電池（交叉指式背接觸電池），與其他晶硅電池路線最大的不同在于：發(fā)射級(jí)、表面場(chǎng)和金屬電極都做在電池背面，并交叉指式分布，電池正表面無任何柵線遮擋，最大限度地利用入射光，減少光學(xué)損失，帶來更多有效發(fā)電面積，擁有高轉(zhuǎn)換效率，且外觀上更加美觀。

圖片來源：晶旭晟華新能源

IBC電池，也稱為交叉背接觸電池，是將電池正面的電極柵線全部轉(zhuǎn)移到電池背面，PN 結(jié)和金屬接觸都處于電池背部，呈叉指狀方式排列，從而減少電池柵線對(duì)陽光的遮擋，提高電池轉(zhuǎn)換效率。

IBC電池是一種較為純粹的單面電池，主要通過結(jié)構(gòu)的改變來提高轉(zhuǎn)換效率，IBC電池沒有遮蔽電池的正面金屬觸點(diǎn)，因此具有更高的光子撞擊轉(zhuǎn)換面積。

嚴(yán)格意義上講，BC電池是在結(jié)構(gòu)上做優(yōu)化的電池制作技術(shù)，不是一種單獨(dú)的電池片種類。無論是P型還是N型電池，都是可以疊加BC電池技術(shù)，做出新型電池片。P型電池疊加BC技術(shù)的電池就是PBC。TOPCon疊加BC技術(shù)的電池就是TBC。HJT疊加BC技術(shù)的電池就是HBC。目前，主要包括IBC、HBC、PBC、ABC、HPBC等技術(shù)路線。其中，隆基綠能的HPBC路線，電極排列從視覺上是一條直線；中來股份對(duì)于BC也有相關(guān)的技術(shù)儲(chǔ)備，主要IBC技術(shù)路線為交叉排列。此外，還有ABC、TBC等技術(shù)路線?？傮w來看，BC電池技術(shù)多樣，是N型電池技術(shù)中最具有差異化的路線。

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隨著光伏行業(yè)的快速發(fā)展，光伏領(lǐng)域技術(shù)迭代升級(jí)不斷加快。截至目前，光伏電池經(jīng)歷了第一代晶硅電池、第二代薄膜電池再到第三代新型電池。其中，根據(jù)硅基電池片，第一代晶硅電池可分為P型電池和N型電池，N型電池又可細(xì)分為TOPCon、HJT、IBC和HBC（HJT+IBC）四種。

BC電池的發(fā)展歷程

BC電池技術(shù)特點(diǎn)

BC電池技術(shù)的優(yōu)勢(shì)主要體現(xiàn)在三個(gè)方面：

一是BC電池的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)在于正面無柵線，這種正面無遮擋結(jié)構(gòu)完全消除柵線電極造成的遮蔽損耗，實(shí)現(xiàn)入射光子的最大利用，較常規(guī)太陽能電池短路電流Jsc可提高7%左右；

二是組件封裝更為方便靈活，從常規(guī)的“Z”字形焊接更改為全背面“一”字形焊接，避免常規(guī)的復(fù)雜封裝流程，并且可有效提升組件抗隱裂能力，如隆基HPBC電池的邊緣應(yīng)力相較傳統(tǒng)非BC類電池片邊緣應(yīng)力減少48%；

三是外形美觀，正面色調(diào)更均勻美觀。

瑞典斯德哥爾摩應(yīng)用HPBC技術(shù)的屋頂項(xiàng)目

來源：隆基的碳中和朋友

通過比較PERC、TOPCon、HJT、BC電池優(yōu)缺點(diǎn)可以看出，BC電池在電池的穩(wěn)定效率方面表現(xiàn)最佳，外形美觀。但由于BC電池工藝復(fù)雜，設(shè)備資金投入大，其投資成本高于TOPCon和HJT電池技術(shù)路線。

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BC電池工藝

IBC電池是商業(yè)化晶體硅電池中工藝最復(fù)雜、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)難度最大的電池。核心工藝在于制備PN結(jié)、鈍化鍍膜以及金屬化柵線。

IBC對(duì)基體材料要求較高，制備背部PN結(jié)需要圖形化技術(shù)，需多次掩膜和光刻技術(shù)，對(duì)gap區(qū)域需非常精準(zhǔn)。此外，為了還需添加鈍化結(jié)構(gòu)提升少子壽命，對(duì)鍍膜工藝要求也很高，整體生產(chǎn)成本較高。

BC電池與TOPCon、HJT等電池之間不是并列關(guān)系，BC電池屬于一種平臺(tái)型技術(shù)，無排他性且兼容性強(qiáng)，可以與其他電池技術(shù)疊加，發(fā)展?jié)摿^大，未來有望成為新一代的平臺(tái)型技術(shù)。IBC電池可以與TOPCon電池疊加形成TBC電池，與HJT電池疊加形成HBC電池，與P型電池疊加形成HPBC電池等，從而帶動(dòng)電池整體光電轉(zhuǎn)換效率進(jìn)一步提升。

隨著各大廠商將TOPCon和HJT等技術(shù)的特點(diǎn)與BC電池相結(jié)合，目前BC電池逐步形成了三大主流工藝路線，包括經(jīng)典的IBC電池技術(shù)、更具低成本優(yōu)勢(shì)的TBC電池工藝以及HBC電池工藝。

TBC電池：TOPCon與IBC技術(shù)結(jié)合形成TBC電池，又名POLO-IBC電池。

TBC兼具Topcon的隧穿氧化層技術(shù)和IBC背面排布電極的優(yōu)勢(shì)，鈍化效果和開路電壓顯著提高，可以在實(shí)現(xiàn)更高電池轉(zhuǎn)換效率同時(shí)具備經(jīng)濟(jì)性。

TBC技術(shù)難度更高，需要同時(shí)解決TOPCon和IBC的生產(chǎn)工藝問題，因此整體工藝更復(fù)雜。

TBC電池完整的生產(chǎn)流程主要包括沉積隧穿氧化層及P+多晶硅、沉積鈍化膜、在硅片的背面印刷電極等。TBC電池在TOPCon生產(chǎn)工藝的基礎(chǔ)上需要增加掩膜、激光開槽、PN區(qū)制備、刻蝕等背面電極的相關(guān)工藝，掩膜主要通過APCVD或PECVD來完成，PN區(qū)的制備主要由PECVD來完成，刻蝕主要采用傳統(tǒng)的濕法設(shè)備，而開槽工藝則需要通過激光設(shè)備來完成。

TBC電池主要是通過對(duì)IBC電池的背面進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)來降低整體復(fù)合，提升鈍化效果和轉(zhuǎn)換效率。

HBC電池：HJT和IBC技術(shù)結(jié)合形成HBC電池，即異質(zhì)結(jié)背接觸電池。

該電池的正面沒有電極遮擋，前表面鈍化層采用氫化非晶硅，在背面分別沉積N型和P型的非晶硅薄膜形成異質(zhì)結(jié)。

HBC電池很好地結(jié)合了IBC電池和異質(zhì)結(jié)電池的優(yōu)勢(shì)，充分利用了非晶硅優(yōu)越的表面鈍化性能，背面形成的異質(zhì)結(jié)結(jié)構(gòu)具有很好的鈍化效果，能夠同時(shí)取得更高的大短路電流和開路電壓，從而提升光電轉(zhuǎn)換效率。

HBC提升效率優(yōu)勢(shì)顯著，但是需要同時(shí)解決IBC和HJT生產(chǎn)工藝的難點(diǎn)，IBC工藝對(duì)于基體材料和前表面鈍化的要求較高，需要經(jīng)過多次掩膜和光刻技術(shù)，同時(shí)gap區(qū)域需要非常精準(zhǔn)。

BC電池相關(guān)企業(yè)布局

1、隆基綠能

2023年9月，隆基正式宣布選擇BC電池技術(shù)路線。此后幾個(gè)月，隆基在這一領(lǐng)域頻頻發(fā)力，推出了一系列重磅產(chǎn)品，如隆基泰睿硅片、HPBC 2.0電池、Hi-MO9、Hi-MO X6 Max等，展現(xiàn)出隆基在BC技術(shù)領(lǐng)域的深厚積累和堅(jiān)定決心，迅速引發(fā)了市場(chǎng)的廣泛關(guān)注。

圖片來源：隆基綠能 

隆基基于BC技術(shù)開發(fā)的系列產(chǎn)品，不僅適用于地面集中電站等大型項(xiàng)目，還可廣泛應(yīng)用于分布式光伏、戶用光伏、建筑光伏一體化等全場(chǎng)景，為其用能需求提供高效、可靠、經(jīng)濟(jì)的解決方案。而這種全場(chǎng)景應(yīng)用的能力，使得BC技術(shù)在光伏市場(chǎng)中具有更廣泛的適用性和更強(qiáng)的競(jìng)爭(zhēng)力。

圖片來源：隆基綠能

近日，隆基綠能董事長(zhǎng)鐘寶申在西安舉行的投資者交流會(huì)上表示，現(xiàn)在，隆基的戰(zhàn)略已經(jīng)非常清晰——全面投資BC技術(shù)，未來大量的產(chǎn)品會(huì)采用BC類電池技術(shù)路線。“公司從今年下半年開始會(huì)有很多產(chǎn)能投入建設(shè)，明年第一、二季度，BC二代產(chǎn)品會(huì)大規(guī)模投放市場(chǎng)。公司整體的計(jì)劃是到2025年年底，BC一代和BC二代合計(jì)產(chǎn)能大致將達(dá)到70GW左右?！?/p>

2、愛旭股份

2021年，愛旭推出第一款正面臻黑無柵線的ABC電池，率先進(jìn)入單結(jié)晶硅終極技術(shù)時(shí)代；2023年，愛旭珠海10GW ABC電池及組件產(chǎn)能投產(chǎn)，引領(lǐng)行業(yè)邁入n型BC技術(shù)的真正規(guī)模化量產(chǎn)時(shí)代。

愛旭ABC全背接觸太陽晶硅電池

圖片來源：愛旭股份

在電池環(huán)節(jié)，愛旭不遺余力地在各項(xiàng)技術(shù)上實(shí)現(xiàn)跨越級(jí)創(chuàng)新。除了開創(chuàng)性地發(fā)明獨(dú)有的ABC結(jié)構(gòu)工藝，全鈍化接觸技術(shù)專利帶來了-0.26%/℃的極佳溫度系數(shù)、全無銀涂布工藝帶來銀耗掣肘的解除、全生命周期熱斑風(fēng)險(xiǎn)控制及陰影優(yōu)化、超快激光圖形化……種種前沿量產(chǎn)性技術(shù)工藝的突破將ABC的領(lǐng)先性拉開到行業(yè)企業(yè)難以企及的維度，因而愛旭方敢自豪笑稱“產(chǎn)線上隨便挑一塊電池都能打破世界紀(jì)錄”。

3、國(guó)家電投黃河水電

近年來，黃河公司在加快推進(jìn)光伏全產(chǎn)業(yè)鏈創(chuàng)新發(fā)展，特別是在IBC電池組件的科技研發(fā)、自主創(chuàng)新、成果轉(zhuǎn)化等方面取得顯著成果，建成國(guó)內(nèi)首條量產(chǎn)200兆瓦高效IBC電池組件生產(chǎn)線，電池研發(fā)效率達(dá)到25.06%，生產(chǎn)規(guī)模及產(chǎn)業(yè)化技術(shù)水平全球領(lǐng)先。

圖片來源：黃河水電

BC電池未來發(fā)展趨勢(shì)

BC電池應(yīng)用場(chǎng)景豐富，天然適用于分布式光伏場(chǎng)景。由于BC電池正面無柵線，外表更美觀，更契合分布式戶用場(chǎng)景需求，特別是BIPV，可以充分結(jié)合BC組件的美觀和建筑藝術(shù)，做到光伏建筑一體化。以海外主要市場(chǎng)——?dú)W洲為例，歐洲大部分新增裝機(jī)量都以分布式為主，且歐洲更喜歡黑色屋頂?shù)慕ㄖL(fēng)格，十分契合BC電池的特點(diǎn)。

由于BC電池可以做成柔性組件，具有重量輕、可彎曲的特點(diǎn)，多應(yīng)用于車輛、輪船、衛(wèi)星以及承重能力較差的建筑物上。

放眼國(guó)內(nèi)，乃至在全球范圍內(nèi)，BC電池產(chǎn)業(yè)正處于蓬勃發(fā)展期，其經(jīng)濟(jì)發(fā)展趨勢(shì)受到廣泛關(guān)注。總的來說，BC技術(shù)路線備受關(guān)注是必然趨勢(shì)，隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步和應(yīng)用領(lǐng)域的不斷拓展，BC技術(shù)將會(huì)在光伏行業(yè)中發(fā)揮越來越重要的作用。

2023-2030 年不同電池技術(shù)路線市場(chǎng)占比變化趨勢(shì)來源：中國(guó)光伏行業(yè)協(xié)會(huì)

內(nèi)容資料參考來源：能課堂、中國(guó)光伏行業(yè)協(xié)會(huì)CPIA、

隆基綠能、愛旭股份、黃河水電、隆基的碳中和朋友、

中步擎天新能源、建泓時(shí)代等