首先是一些高效晶硅電池量產(chǎn)方面的總結(jié)

數(shù)據(jù)來(lái)源：公司公開(kāi)財(cái)報(bào)、投資者會(huì)議

實(shí)際上，實(shí)驗(yàn)室中很早就達(dá)到了比較高的效率。前一段時(shí)間微博上有多位大佬參與的一場(chǎng)口水戰(zhàn)中，一位同學(xué)緊咬說(shuō)光伏是很早就發(fā)現(xiàn)的技術(shù)，而光伏產(chǎn)品生產(chǎn)能耗高（但實(shí)際上目前的能耗和污染都大大減少了），因此光伏產(chǎn)業(yè)是國(guó)外資本的陰謀blablabla。其實(shí)一直以來(lái)設(shè)備局限了大規(guī)模的低成本量產(chǎn)。技術(shù)早就擺在那里的確是事實(shí)，但是在化石燃料還很便宜的時(shí)候沒(méi)人會(huì)投資如此昂貴的光伏發(fā)電產(chǎn)業(yè)。如何大量生產(chǎn)出成本低過(guò)傳統(tǒng)能源的光伏產(chǎn)品，正是光伏行業(yè)在努力的，而現(xiàn)在連利潤(rùn)都沒(méi)有，整個(gè)一活雷鋒啊

目前高效硅晶電池的路線圖比較主流的就是三種：PERL（鈍化發(fā)射極背面局部擴(kuò)散）電池（以尚德Pluto為商業(yè)化代表），IBC背觸電池（Sunpower為商業(yè)化代表）和HIT異質(zhì)結(jié)電池（Sanyo公司為商業(yè)化代表）。而相關(guān)的一些技術(shù)與工藝還有比如：N or P型硅基礎(chǔ)的選擇、選擇性摻雜 (selective emitter)、蝕刻埋柵、雙面發(fā)電、細(xì)柵線、金屬穿孔纏繞(metal wrap through)等等，三大主流有運(yùn)用其中一些，其他廠商則有選擇地運(yùn)用一種或多種技術(shù)來(lái)提高自己品牌電池的轉(zhuǎn)換效率。

1. 尚德Pluto

Pluto電池是采用PERL結(jié)構(gòu)的、基于P型硅的高效晶硅電池。

根據(jù)尚德的Pluto白皮書(shū)的介紹，其主要的設(shè)計(jì)特點(diǎn)在于：

1）選擇性摻雜 (selective emitter)：Pluto應(yīng)該是利用激光將電池片表面磷源作選擇性摻雜，從而在電極形成重?fù)诫s區(qū)以降低歐姆接觸，結(jié)合輕摻雜的發(fā)射結(jié)和電鍍銅柵極以達(dá)到提高電池效率的目的。傳統(tǒng)的晶硅電池是一視同仁式的較重?fù)诫s，而選擇性摻雜，提高了輕摻雜區(qū)的量子效率（吸收光能力增強(qiáng), 尤其是藍(lán)光），在柵線處重?fù)诫s降低了電極的歐姆接觸，提高導(dǎo)電性能并降低復(fù)合速率，從而延長(zhǎng)少子壽命。

圖片來(lái)源：尚德冥王星白皮書(shū)

圖示可以看到，在短波段，pluto的表現(xiàn)要大大好于普通的絲網(wǎng)印刷電池。

2）

改進(jìn)的正面柵線：pluto的柵線相比普通的絲網(wǎng)印刷柵線要窄：絲網(wǎng)印刷柵線的高寬比典型的是1:4，而Pluto為1:2。較窄的正面電極可以減少陽(yáng)光的遮擋并減少與硅片的接觸面積。減少遮擋這一點(diǎn)很容易理解；而減少接觸主要是因?yàn)槿魏闻c硅的直接接觸會(huì)導(dǎo)致較高的表面復(fù)合速率，使少子壽命減少。因此pluto的這種柵線設(shè)計(jì)可以明顯提高轉(zhuǎn)化效率。

圖片來(lái)源：尚德冥王星白皮書(shū) 

還有比如倒金字塔正表面制絨、鈍化背發(fā)射極（降低復(fù)合速率，延長(zhǎng)少子壽命）、背面點(diǎn)接觸（減少與硅基接觸，降低復(fù)合速率）這些，都是已經(jīng)運(yùn)用非常廣的技術(shù)

最終的結(jié)果自然就是以Pluto電池制造的組件功率要大大高于常規(guī)電池。

圖片來(lái)源：尚德冥王星白皮書(shū)
 

Pluto白皮書(shū)里提到下一代電池的方向是進(jìn)一步優(yōu)化正面性能，同時(shí)探索一些改進(jìn)背面的方法，努力使單晶Pluto效率超過(guò)20%。尚德用P型硅能做到什么程度，拭目以待了。

2. SunPower背觸電池

圖片來(lái)源：Sunpower

顧名思義，電極全部在背面，因此正面完全沒(méi)有遮擋地吸收陽(yáng)光。這是最為直觀的一大優(yōu)勢(shì)。

1）N型硅，薄硅片

由于電極全部在背面，表面產(chǎn)生的少子需要穿過(guò)整個(gè)硅片到達(dá)電極，因此需要少子的壽命比普通的正面發(fā)電電池更長(zhǎng)(>1ms)。選用N型硅是因?yàn)镹型硅的少子壽命比P型硅更長(zhǎng)。另一方面，如果硅片更薄，也可以使得少子需要穿過(guò)的距離變短，也就間接延長(zhǎng)了少子的壽命，因此sunpower使用的N型硅片非常?。〒?jù)說(shuō)是卡姆丹克供貨），每瓦用硅量比業(yè)內(nèi)領(lǐng)先的保利協(xié)鑫、昱輝陽(yáng)光還要低一些?？偨Y(jié)來(lái)說(shuō)，如果要使用背面進(jìn)行發(fā)電，N型薄硅片才能達(dá)到最好的效果，因此英利的雙面Panda（至少在往薄的方向走），Sanyo的HIT都是這種路徑。

Sunpower電池其他比如正面輕摻雜、鈍化背極、點(diǎn)接觸等等的技術(shù)，各種電池都在使用。Sunpower的電池主要是商業(yè)化上以前遇到了比較大的困難，一個(gè)就是薄硅片制造比較昂貴（直到目前據(jù)說(shuō)仍比普通硅片要貴30%以上），另外一個(gè)就是以前沒(méi)有好的絲網(wǎng)印刷機(jī)、濕法蝕刻機(jī)等等設(shè)備，所以我們可以看到，基本上，Baccini，Roth&Rau等設(shè)備廠決定了光伏企業(yè)能生產(chǎn)出什么樣的量產(chǎn)電池。國(guó)內(nèi)的電池相關(guān)設(shè)備廠這兩年也跟上來(lái)了，但是在某些環(huán)節(jié)上比如快速烘干機(jī)、煅燒爐仍與國(guó)外廠商有差距。

3. Sanyo的HIT
 

圖片來(lái)源：2011硅材料與電池研討會(huì)

HIT電池將非晶硅a-Si沉積在已制絨的N型晶硅片上形成異質(zhì)結(jié)，再加一層TCO后印刷柵線制成。

HIT高效的原因就在于圖中5nm的兩層intrinsic非晶硅層，改善了異質(zhì)結(jié)的效果，并且降低了復(fù)合速率，延長(zhǎng)少子壽命。

而由于發(fā)電的其實(shí)還是N型晶硅片，因此減少TCO以及a-Si對(duì)光的吸收也很重要，Sanyo當(dāng)然是改進(jìn)過(guò)這一點(diǎn)。

最后，Sanyo應(yīng)該是使用了double printing，減少了電極的寬高比，進(jìn)一步減少遮擋，提高效率。

三大主流之外，國(guó)內(nèi)一些一線廠家的做法有：

圖片來(lái)源：天合光能網(wǎng)站

我們看到天合Honey系列主要就是采用窄柵線和更好的制絨。當(dāng)然可以猜想，他們肯定還應(yīng)用了比如選擇性摻雜和鈍化背極等等。

而英利的熊貓系列自己宣傳的是采用了N型硅，雙面發(fā)電（背面可發(fā)10瓦左右），其他一些特點(diǎn)不詳。
 

圖片來(lái)源：阿特斯investor presentation

而阿特斯目前已經(jīng)投產(chǎn)的加強(qiáng)型選擇性摻雜ESE系列看起來(lái)應(yīng)該是同時(shí)還運(yùn)用了埋柵。ELPS比較有意思，因?yàn)槭褂昧薓WT技術(shù)，就是激光在硅片上打孔，然后用印刷漿料填充連接前后兩面來(lái)提高電池效率，算是國(guó)內(nèi)難得一見(jiàn)的另類技術(shù)運(yùn)用了。阿特斯的路線圖里有提到未來(lái)會(huì)使用N型硅和異質(zhì)結(jié)技術(shù)，但是究竟是否采用就不得而知了。

總結(jié)起來(lái)，未來(lái)不出現(xiàn)革命性技術(shù)（直接沉積薄硅片，碳納米管電極等）的情況下，降低N型薄硅片的制造成本并大規(guī)模使用N型硅片進(jìn)行電池生產(chǎn)應(yīng)該是許多廠家會(huì)選擇的單晶電池路線，多晶方面則幾乎肯定是準(zhǔn)單晶的天下了。說(shuō)到底，除了異質(zhì)結(jié)和背觸是比較特殊的電池設(shè)計(jì)外，大部分廠家的技術(shù)都大同小異，無(wú)非就是選擇性摻雜、細(xì)柵線等等，而這些都是因?yàn)槟壳坝斜容^好的設(shè)備能夠大規(guī)模低成本生產(chǎn)這種特性的電池。另外，印刷漿料作為比較重要的一環(huán)，長(zhǎng)期被杜邦控制著，本文就不詳解了
 
光伏行業(yè)中游沒(méi)有獨(dú)特技術(shù)的情況下，拼的還是設(shè)備，設(shè)備都一樣的話，就只能價(jià)格戰(zhàn)了。

說(shuō)明：本文不代表供職機(jī)構(gòu)觀點(diǎn)，亦不構(gòu)成任何投資建議。作者不持有任何文中涉及公司的倉(cāng)位。