作为光伏新趋势，N型电池组件都有什么先进性？（上）

作为光伏新趋势，N型电池组件都有什么先进性？

N型电池技术

对行业发展有什么关键贡献和拉动？

从光伏电池技术发展来看，目前P型PERC主流电池技术出现效率进步瓶颈，降本速度也有所放缓。而N型电池效率天花板较高，电池工艺和效率提升明显加快，未来转换效率提升空间更大。同时随着表面钝化技术的改善与提高，N型电池效率在快速提升，N型电池优势明显。

P型电池（左）和N型电池（右）结构示意图

目前研究最多的N型电池技术有本征薄膜异质结(HIT)、全背电极接触(IBC)、异质结背接触(HBC)及钝化发射极背表面全扩散(PERT)，其中，前3者与P型电池制备工艺不兼容且较为复杂，制备成本较高；而N型PERT电池除了兼容P型电池制备工艺外，还同时兼顾了低成本和高效率。隧穿氧化层钝化接触(TOPCon)技术与N型PERT电池的融合更是为N型电池技术提供了新的研发方向，其中TOPCon电池由德国Fraunhofer太阳能系统研究所于2013年提出。

电池效率世界纪录表

N型电池技术

有什么先进性及优点？

# 转换效率高 #

目前P型电池中PERC叠加SE技术的电池平均量产效率约为23.0%，N型电池中，TOPCon量产效率约为24.0%。根据光伏协会产业发展路线报告，N型TOPCon高效电池2030年转换效率或超过25.5%，比P型电池高出1个百分点以上。

# 双面率高 #

双面发电是光伏电池发展的方向，P型PERC电池双面率75%左右，而N-TOPCon双面率85%以上。

# 温度系数低 #

N型电池温度系数低于P型，适合温度较高的应用场景，如非洲、中东等辐照条件较好的区域。

# 衰减率低 #

N型电池的首年衰减率与逐年衰减率均小于P型，由衰减率降低带来的25年累计发电量增益达1.6%以上。

天合TOPCon技术

天合光能TOPCon（Tunnel Oxide Passivated Contact）电池基于量子隧穿氧化硅钝化接触技术。是在电池的背面采用二氧化硅/掺杂多晶硅薄膜(SiOx/doped poly-Si)为钝化接触结构，如下图所示。

SiOx/doped poly-Si钝化接触结构示意图

其特点是包含一层厚度为1.2-2nm的氧化层，在该氧化层（SiOx）上沉积p型或n型的多晶硅薄膜(poly-Si)，而金属(metal)是跟poly-Si接触的。与传统的金属/硅直接接触的结构相比，该新结构的超薄氧化硅减少了表面态密度，保持了较低的隧穿电阻，同时掺杂薄膜硅也提供了场致钝化并对载流子选择性透过,与硅基底形成良好的钝化接触。

天合N型i-TOPCon电池组件

行业领先性

天合光能早在2015年就率先开展了基于双面结构的可量产TOPCon电池技术研究，遥遥领先于业内；

2019年5月，天合光能N型i-TOPCon电池效率突破24.58%，打破世界纪录后获IEC双项认证、进而实现规模量产并正式上市，天合光能由此成为全球首个让TOPCon技术走出实验室、进入规模量产的光伏企业；

2019年11月，天合光能在可差异化高端光伏电池技术研究领域进一步突破，i-TOPCon多晶电池效率高达23.22%，第20次打破世界纪录。

基于多年的技术深耕，天合光能已掌握并储备了多项TOPCon电池的关键技术，包括先进硼发射极制备技术、高效隧穿层及钝化接触层制备技术、高效原位掺杂多晶硅生长技术、先进背面光学结构制备技术、先进氢钝化技术、先进金属化技术，以及下一代选择性发射极技术等。目前，基于大尺寸210*210硅片的TOPCon电池量产平均效率已达24.12%，处于行业领先水平。

天合光能目前拥有TOPCon相关专利40余件，其中发明专利30件，该项技术已实现多个重要客户端的应用，并在国家技术领跑者项目中发挥作用，圆满完成江苏省科技厅重大成果转化项目“高性能低成本N型晶体硅太阳电池双玻组件研发及产业化”并通过验收，同时“高效晶体硅N型双面太阳电池组件关键技术及产业化”项目获中国可再生能源学会科学进步特等奖。

天合光能TOPCon组件集MBB技术，无损切割技术、高密度封装技术，多元化的版型设计于一体，通过创新的低电压高组串功率设计理念，开发出了高功率、低成本、高可靠的210大尺寸组件产品，产品类型多样化，可适用于地面电站、工商业屋顶、分布式屋顶、渔光互补等多种应用场景，为“双碳”目标早日实现提供强劲动力！

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