一道新能CTO宋登元：TOPCon提效速度和潛力超預期
11月9日，中國光伏行業協會在廣東珠海舉辦了 「2023光伏行業技術百人會」主題論壇（以下簡稱「百人會」），旨在推動行業技術交流與合作，為行業技術發展帶來新的思路與方向，助力技術創新與產業發展。「百人會」邀請了我國百餘位光伏企業技術帶頭人及高校和研究所知名專家，共同探討光伏產業鏈各環節關鍵技術發展。一道新能首席技術官宋登元博士受邀主持了「TOPCon高效電池技術與裝備」主題論壇，並發表了題為「一道新能N型TOPCon 4.0技術與提效分析」的主旨報告。
宋登元博士作大會報告
宋登元介紹，作為我國光伏N型技術的引領者，一道新能研發的TOPCon電池技術已經從1.0疊代到4.0，其最新研發的TOPCon 4.0技術已經開始產業化。TOPCon 4.0集中了「四新」特徵：首先，新的鈍化接觸勢壘設計實現了增強輔助遂穿載流子傳輸新機制，大幅提升了短路電流和填充因子；其次，使用了能帶工程新電池結構設計，使載流子選擇能力大幅提升；第三，局域Poly-finger等技術應用使寬光譜範圍的量子效率進一步提升；第四，基於高通量載流子注入金屬化技術和新型漿料的導入，大幅降低了發射極俄歇復合，使量子響應和開路電壓得到大幅提升，大面積電池（面積為333.4cm2）效率突破26.33%，再創大面積TOPCon電池效率的世界紀錄，量產效率接近26%。實驗和仿真結果表明，TOPCon量產效率提效潛力巨大。這也表明，一道新能在TOPCon電池的核心技術創新與集成創新方面都取得了重大突破，對TOPCon 4.0技術低成本下的大規模量產具有重要意義。
論壇對話現場
宋登元指出，以前的鋁背場（BSF）和PERC電池技術每年的效率增加在0.2到0.3個百分點，而TOPCon電池效率2023年提升接近1個百分點，無論是提效速度和潛力都遠超預期。
為什麼TOPCon會有很大的效率提升空間？宋登元介紹，TOPCon電池採用的是鈍化接觸技術，這是目前為止太陽電池完美的鈍化結構。另外，大多數材料和結構只有經過適當的高溫處理才能表現出良好的特性，從核心的P-N結雜質激活、分布曲線和濃度控制，到各種薄膜生長和鈍化質量及金屬化的接觸電阻降低，只有經過高溫過程才能做到精細控制和表現出良好的特性，因此TOPCon電池提效的手段相對較多，目前的雷射SE技術和雷射增強燒結技術都起到非常好的提效效果。此外，還有很多未採用的技術手段可以降低電池正面和背面的復合電流，使效率持續提升。如果將這些提效方法應用到太陽電池仿真物理模型中，仿真結果表明電池效率可以達到28.7%左右。
論壇對話嘉賓合影
宋登元最後強調，光伏的核心是為客戶提供電力。當前TOPCon電池出貨量迅速增加，促進了上下游及輔材供應鏈良好的光伏生態形成，最低LCOE和最高性價比為客戶能創造更多價值，進而會進一步推動出貨量快速增加，這是一個正反饋的過程，市場份額最大也就成為了主流技術。預計到2024年底，TOPCon產品市場占比將超過50%。但技術路線發展一定是百花齊放的，是相互借鑑和相互推進的，不同技術也會定位在不同的細分市場，區別是市場份額的大小及提效和降本的潛力。
作者：仲新源