一道新能CTO宋登元：TOPCon提效速度和潜力超预期
11月9日，中国光伏行业协会在广东珠海举办了 “2023光伏行业技术百人会”主题论坛（以下简称“百人会”），旨在推动行业技术交流与合作，为行业技术发展带来新的思路与方向，助力技术创新与产业发展。“百人会”邀请了我国百余位光伏企业技术带头人及高校和研究所知名专家，共同探讨光伏产业链各环节关键技术发展。一道新能首席技术官宋登元博士受邀主持了“TOPCon高效电池技术与装备”主题论坛，并发表了题为“一道新能N型TOPCon 4.0技术与提效分析”的主旨报告。
宋登元博士作大会报告
宋登元介绍，作为我国光伏N型技术的引领者，一道新能研发的TOPCon电池技术已经从1.0迭代到4.0，其最新研发的TOPCon 4.0技术已经开始产业化。TOPCon 4.0集中了“四新”特征：首先，新的钝化接触势垒设计实现了增强辅助遂穿载流子传输新机制，大幅提升了短路电流和填充因子；其次，使用了能带工程新电池结构设计，使载流子选择能力大幅提升；第三，局域Poly-finger等技术应用使宽光谱范围的量子效率进一步提升；第四，基于高通量载流子注入金属化技术和新型浆料的导入，大幅降低了发射极俄歇复合，使量子响应和开路电压得到大幅提升，大面积电池（面积为333.4cm2）效率突破26.33%，再创大面积TOPCon电池效率的世界纪录，量产效率接近26%。实验和仿真结果表明，TOPCon量产效率提效潜力巨大。这也表明，一道新能在TOPCon电池的核心技术创新与集成创新方面都取得了重大突破，对TOPCon 4.0技术低成本下的大规模量产具有重要意义。
论坛对话现场
宋登元指出，以前的铝背场（BSF）和PERC电池技术每年的效率增加在0.2到0.3个百分点，而TOPCon电池效率2023年提升接近1个百分点，无论是提效速度和潜力都远超预期。
为什么TOPCon会有很大的效率提升空间？宋登元介绍，TOPCon电池采用的是钝化接触技术，这是目前为止太阳电池完美的钝化结构。另外，大多数材料和结构只有经过适当的高温处理才能表现出良好的特性，从核心的P-N结杂质激活、分布曲线和浓度控制，到各种薄膜生长和钝化质量及金属化的接触电阻降低，只有经过高温过程才能做到精细控制和表现出良好的特性，因此TOPCon电池提效的手段相对较多，目前的激光SE技术和激光增强烧结技术都起到非常好的提效效果。此外，还有很多未采用的技术手段可以降低电池正面和背面的复合电流，使效率持续提升。如果将这些提效方法应用到太阳电池仿真物理模型中，仿真结果表明电池效率可以达到28.7%左右。
论坛对话嘉宾合影
宋登元最后强调，光伏的核心是为客户提供电力。当前TOPCon电池出货量迅速增加，促进了上下游及辅材供应链良好的光伏生态形成，最低LCOE和最高性价比为客户能创造更多价值，进而会进一步推动出货量快速增加，这是一个正反馈的过程，市场份额最大也就成为了主流技术。预计到2024年底，TOPCon产品市场占比将超过50%。但技术路线发展一定是百花齐放的，是相互借鉴和相互推进的，不同技术也会定位在不同的细分市场，区别是市场份额的大小及提效和降本的潜力。
作者：仲新源