#泰剧深宅绅士[超话]# 看见弟弟心疼的眼神了嘛？看见他擦完哥哥的眼泪后，还在哥哥脸颊上轻轻摩挲了两下的大拇指了嘛？对哥哥这么温柔怜惜的弟弟，无论在影视作品里还是现实生活中我都不曾见过，两人每一次的近距离对视对话和肢体接触，都有种“我太爱哥哥了怎么办”的氛围感哈哈哈~~
算了，我还是洗洗睡吧，梦里啥都有[doge]
算了，我还是洗洗睡吧，梦里啥都有[doge]
群雄逐鹿：超高功率浪潮下的新秩序与新格局
PERC已迫近理论效率的极限，光伏行业挖掘它的最后价值同时，也将目光瞄准了下一代技术。2020年，N型技术逐步落地量产，两年间突飞猛进，准备接棒未来。
与此同时，钙钛矿也迅速爆发崛起，有企业希望通过单结钙钛矿做到效率天花板，颠覆产业，也有晶硅企业研究如何与晶硅技术做叠层，作出40%以上的终极电池。
本文对相关技术做了盘点和未来的预测。需要指出的是，企业选择某项技术，决定因素往往不是技术本身有多么大的优势，而是在当下最适合自身的技术;而选择本身，往往也反映了企业的风格和企业家本人的性格。
简单归纳一下：大厂求稳，挑战者求新，领跑企业寻求门槛。
TOPCon
助大厂平稳接棒
由于能够兼容PERC生产线，TOPCon获得了晶科、天合、晶澳等一线大厂的青睐，一道、中来等企业较早布局TOPCon，也迎来收获期。据索比咨询统计，目前TOPCon算上在建的全部产能约有178.8GW。
TOPCon被认为是业内主流电池企业最稳健的N型方案
●一方面技术确定性与成熟度更高
●另一方面可以更好的与现有PERC产线兼容，相关研发与生产人才储备更充足。
投资TOPCon技术，至少将在2年内具备技术和量产优势，同时即使HJT或者IBC等技术成熟并具备度电成本优势，产能爬坡还需要2-3年，这样TOPCon至少有五年时间回收投资成本，其中2-3年有较高利润率。同时TOPCon技术也在不断进步，仍然存在技术的进一步延展性。
TOPCon的唯一风险来自：HJT异质结技术和IBC(ABC、HBC)等技术快速成熟且产能超速爬坡。但从目前来看，异质结与IBC技术门槛仍然非常高，所以掌握起来颇为不易，产能爬升速度可能不会太快，这就进一步延长了TOPCon技术的寿命。
HJT异质结
任重道远，生态决胜
相比TOPCon，HJT技术的优点有：薄片化、低温工艺、工作温度低、弱光发电性能好、双面率高(>95%)，同时组件寿命可达35-40年，全生命周期发电量最优，是有效降低光伏度电碳足迹的最佳技术。据索比咨询统计，目前HJT算上在建的全部产能约有162.7GW。
图1 表：HJT电池优势
但同样的，HJT技术也存在痛点：
●产线与 PERC 不兼容，增配非晶硅与导电膜沉积设备，增加靶材需求。
●需要双面银浆，且对印刷精度要求更高。
●硅片、辅材、设备需要针对性开发以及提效降本。
索比咨询认为，由于HJT是一个全新的技术路线，因此在产业生态上落后于更加成熟的TOPCon，这也是HJT企业所亟需解决的问题。上表可以看出，通威、隆基并没有“All in”HJT，设备龙头也只有迈为在全力推动。所以HJT要解决的，不只是从理论技术上与TOPCon“打打杀杀”，更要建立生态，做好产业协同的“人情世故”。
HJT工艺“少即是多”的极简特性，注定了它是一个与大尺寸技术一样更需要产业生态的技术。投资异质结的企业多为创新型企业，或者光伏行业的后进入者，更加考验生态搭建能力。
但也正因如此，异质结技术的进步空间巨大。根据平安证券的统计，目前HJT技术发展方向如下：图2
HJT技术带动了一大批设备、辅材企业的技术进步，目前N型硅片、胶膜、浆料、靶材等各环节都有着长足的进步，仅此一项就已功不可没。而且从产业技术趋势上看，HJT各种特性更符合技术发展规律，只是崛起仍要时间。
HJT的风险在于：
●龙头由于旧有产能和避险情绪，短期内放弃HJT路线，延缓HJT生态建设。
●非晶硅晶向排列无序导致工艺原理较难突破，目前迈为等企业已经研究微晶化提效方案。
●银替代等关键技术是否会遇到阶段性瓶颈。
此外，HJT技术虽然所全新的，但仍然以装备、材料为主，因此步入成熟期后会逐步过渡，先发企业获得红利切一大块蛋糕但不存在颠覆行业的情况。
IBC
少数人的真理
IBC/ABC/HBC系交叉背接触电池，正面没有电极，正负金属栅线分布在电池背面，通过金字塔绒面结构和减反射层陷光，最大限度利用正面入射光，理论效率可达29.1%，高于TOPCon的28.7%和28.5%，是晶硅组件技术中效率上限最高的。同时IBC组件表面美观，更适用于BIPV项目，可享受更高溢价。
另外，ABC与HJT的电池生产工艺对大尺寸也更加友好，能够带来成本进一步下降。
IBC主要有四种工艺路线：
●一是以SunPower为代表的经典IBC工艺。
●二是以德国哈梅林太阳能研究所(ISFH)为代表的POLO-IBC工艺。
●三是以Kaneka为代表的HBC工艺，爱旭股份的ABC技术路线，是自主研发的第四条工艺路线。
IBC工艺较为复杂且成本较高，重点工序有离子注入、掩膜、开槽、蚀刻以及PN区制备，关键工艺在于在电池背面形成交叉排列的P+区和N+区，并在上面形成金属化接触。同时，IBC技术由美国Sunpower公司开创，仍然在专利保护期。
这两点原因让IBC技术曲高和寡，很多人好奇为何IBC没有成为主流技术。主要是因为工艺难度极大，需要较多半导体工艺，同时“多次丝网印刷”、“精确对准工艺”、“离子注入”、“激光刻蚀”等技术，或设备昂贵，或工艺复杂，良率不高。目前仅有爱旭、中环(MAXEON)、隆基、黄河水电几家在做。
但需要注意的是，这四家也是业内电池工艺最领先的头部企业。即使是业内公认电池技术最精且全力“All in”ABC电池的爱旭，良率目前也只有95%左右，所以这是一个前景光明但路上布满荆棘的路。
也有业内人士因良率唱衰IBC技术，但实际上，良率是工程性的问题，总会不断爬坡改进，因此IBC技术的进一步成熟只是时间问题。
同时IBC技术由于过高的门槛，即使上述四家企业真正把技术做到完全成熟，短期内也不会改变市场格局，IBC厂家会依靠高门槛、高性能擭取更高的超额利润。
所以，我们预计晶体硅的未来中期格局应该是三种技术并存的情况，TOPCon充分利用PERC“遗产”后逐步交棒HJT，IBC暂时仍然是一种小众技术，优点是一旦成熟，获益丰厚，但同时也与现在的HJT一样，更加看重生态的建立。
钙钛矿
天选之子的天花板有多高
钙钛矿近年来一直非常热门，全球多家研究机构和高校都在寻求钙钛矿的突破。除了看好新能源这个赛道之外，钙钛矿的研发热潮背后有其五大优势：
钙钛矿的效率“天花板”更高
晶硅电池理论上的效率极限是29.4% ，现实条件可实现的工程极限效率是27.1%;量产电池方面，根据中国光伏行业协会(CPIA)预测，到2030年，常规PERC晶硅电池效率24.1%，HJT电池效率26%，TOPCon电池效率25.6%，IBC电池效率26.2%，逼近工程极限，而钙钛矿单结电池理论极限33%。同时，钙钛矿电池的结构特性使其对杂质和缺陷的容忍度非常高，因此实际生产更容易逼近理论极限。
钙钛矿的成本更低
钙钛矿太阳电池材料用量小、制程短、对材料纯度的要求低、生产过程能耗低、产业链短，是一种“天然的低成本”的光伏技术，钙钛矿组件的单瓦成本可以做到6毛钱以下。
技术发展速度快
极电光能联合创始人、总裁于振瑞指出，晶硅技术经历了近70年的发展效率才达到26.7%、经过了40多年实验室研发才开始进入大规模产业化。而钙钛矿自2009年诞生，只用了12年就步入产业化时代，且效率屡创新高，已经达到25.7%，逼近晶硅电池的最高效率。当前关于钙钛矿太阳电池的研究仍然异常活跃，重大发现屡见Nature、Science等最高学术刊物的报道，还有巨大的技术潜力可挖;
产业生态容易搭建
钙钛矿工艺流程非常短，在FTO导电玻璃的基础上，只需要四道主要的镀膜工艺就可完成电池的制备。从初始原材料到成品光伏组件，全流程可以在一个工厂完成。钙钛矿生产所需原材料没有贵重材料，且供应稳定，不会发生上游原材料供应短缺和涨价的制约。透明导电玻璃是成熟的技术，只要有需求，产能可迅速扩大，价格也会快速降低。钙钛矿光伏的产业链很容易搭建起来，因此，只要技术一旦成熟，快速大规模产业化很容易实现。
外观漂亮、弱光发电性能好
钙钛矿外观漂亮、弱光发电性能好、可以制备在柔性基底上，因此产品形态和外观可以多样化，不但可以像晶硅光伏组件一样用于各类大型光伏电站，还可以应用于BIPV光电建筑、太阳能汽车、景观光伏、便携电源、传感器电源等各类“光伏+”场景，应用范围更广。
此外，钙钛矿是被光伏各界极罕见所共同接受的未来技术，几乎所有的光伏企业都认为钙钛矿是光伏产业的未来，只是在做单结结构还是叠层结构上存在不同技术路线，所以不存在技术路线零和博弈带来的风险：只要技术成熟可靠，就可以获得成功。
钙钛矿需的研究方向除了效率提升之外，更重要的还是如何进行大尺寸下效率不迅速降低的问题。随着新型材料与新型工艺的出现，钙钛矿技术也在不断进步。但究竟未来终极的光伏电池是单结钙钛矿还是与HJT或IBC电池做叠层，还要拭目以待。
PERC已迫近理论效率的极限，光伏行业挖掘它的最后价值同时，也将目光瞄准了下一代技术。2020年，N型技术逐步落地量产，两年间突飞猛进，准备接棒未来。
与此同时，钙钛矿也迅速爆发崛起，有企业希望通过单结钙钛矿做到效率天花板，颠覆产业，也有晶硅企业研究如何与晶硅技术做叠层，作出40%以上的终极电池。
本文对相关技术做了盘点和未来的预测。需要指出的是，企业选择某项技术，决定因素往往不是技术本身有多么大的优势，而是在当下最适合自身的技术;而选择本身，往往也反映了企业的风格和企业家本人的性格。
简单归纳一下：大厂求稳，挑战者求新，领跑企业寻求门槛。
TOPCon
助大厂平稳接棒
由于能够兼容PERC生产线，TOPCon获得了晶科、天合、晶澳等一线大厂的青睐，一道、中来等企业较早布局TOPCon，也迎来收获期。据索比咨询统计，目前TOPCon算上在建的全部产能约有178.8GW。
TOPCon被认为是业内主流电池企业最稳健的N型方案
●一方面技术确定性与成熟度更高
●另一方面可以更好的与现有PERC产线兼容，相关研发与生产人才储备更充足。
投资TOPCon技术，至少将在2年内具备技术和量产优势，同时即使HJT或者IBC等技术成熟并具备度电成本优势，产能爬坡还需要2-3年，这样TOPCon至少有五年时间回收投资成本，其中2-3年有较高利润率。同时TOPCon技术也在不断进步，仍然存在技术的进一步延展性。
TOPCon的唯一风险来自：HJT异质结技术和IBC(ABC、HBC)等技术快速成熟且产能超速爬坡。但从目前来看，异质结与IBC技术门槛仍然非常高，所以掌握起来颇为不易，产能爬升速度可能不会太快，这就进一步延长了TOPCon技术的寿命。
HJT异质结
任重道远，生态决胜
相比TOPCon，HJT技术的优点有：薄片化、低温工艺、工作温度低、弱光发电性能好、双面率高(>95%)，同时组件寿命可达35-40年，全生命周期发电量最优，是有效降低光伏度电碳足迹的最佳技术。据索比咨询统计，目前HJT算上在建的全部产能约有162.7GW。
图1 表：HJT电池优势
但同样的，HJT技术也存在痛点：
●产线与 PERC 不兼容，增配非晶硅与导电膜沉积设备，增加靶材需求。
●需要双面银浆，且对印刷精度要求更高。
●硅片、辅材、设备需要针对性开发以及提效降本。
索比咨询认为，由于HJT是一个全新的技术路线，因此在产业生态上落后于更加成熟的TOPCon，这也是HJT企业所亟需解决的问题。上表可以看出，通威、隆基并没有“All in”HJT，设备龙头也只有迈为在全力推动。所以HJT要解决的，不只是从理论技术上与TOPCon“打打杀杀”，更要建立生态，做好产业协同的“人情世故”。
HJT工艺“少即是多”的极简特性，注定了它是一个与大尺寸技术一样更需要产业生态的技术。投资异质结的企业多为创新型企业，或者光伏行业的后进入者，更加考验生态搭建能力。
但也正因如此，异质结技术的进步空间巨大。根据平安证券的统计，目前HJT技术发展方向如下：图2
HJT技术带动了一大批设备、辅材企业的技术进步，目前N型硅片、胶膜、浆料、靶材等各环节都有着长足的进步，仅此一项就已功不可没。而且从产业技术趋势上看，HJT各种特性更符合技术发展规律，只是崛起仍要时间。
HJT的风险在于：
●龙头由于旧有产能和避险情绪，短期内放弃HJT路线，延缓HJT生态建设。
●非晶硅晶向排列无序导致工艺原理较难突破，目前迈为等企业已经研究微晶化提效方案。
●银替代等关键技术是否会遇到阶段性瓶颈。
此外，HJT技术虽然所全新的，但仍然以装备、材料为主，因此步入成熟期后会逐步过渡，先发企业获得红利切一大块蛋糕但不存在颠覆行业的情况。
IBC
少数人的真理
IBC/ABC/HBC系交叉背接触电池，正面没有电极，正负金属栅线分布在电池背面，通过金字塔绒面结构和减反射层陷光，最大限度利用正面入射光，理论效率可达29.1%，高于TOPCon的28.7%和28.5%，是晶硅组件技术中效率上限最高的。同时IBC组件表面美观，更适用于BIPV项目，可享受更高溢价。
另外，ABC与HJT的电池生产工艺对大尺寸也更加友好，能够带来成本进一步下降。
IBC主要有四种工艺路线：
●一是以SunPower为代表的经典IBC工艺。
●二是以德国哈梅林太阳能研究所(ISFH)为代表的POLO-IBC工艺。
●三是以Kaneka为代表的HBC工艺，爱旭股份的ABC技术路线，是自主研发的第四条工艺路线。
IBC工艺较为复杂且成本较高，重点工序有离子注入、掩膜、开槽、蚀刻以及PN区制备，关键工艺在于在电池背面形成交叉排列的P+区和N+区，并在上面形成金属化接触。同时，IBC技术由美国Sunpower公司开创，仍然在专利保护期。
这两点原因让IBC技术曲高和寡，很多人好奇为何IBC没有成为主流技术。主要是因为工艺难度极大，需要较多半导体工艺，同时“多次丝网印刷”、“精确对准工艺”、“离子注入”、“激光刻蚀”等技术，或设备昂贵，或工艺复杂，良率不高。目前仅有爱旭、中环(MAXEON)、隆基、黄河水电几家在做。
但需要注意的是，这四家也是业内电池工艺最领先的头部企业。即使是业内公认电池技术最精且全力“All in”ABC电池的爱旭，良率目前也只有95%左右，所以这是一个前景光明但路上布满荆棘的路。
也有业内人士因良率唱衰IBC技术，但实际上，良率是工程性的问题，总会不断爬坡改进，因此IBC技术的进一步成熟只是时间问题。
同时IBC技术由于过高的门槛，即使上述四家企业真正把技术做到完全成熟，短期内也不会改变市场格局，IBC厂家会依靠高门槛、高性能擭取更高的超额利润。
所以，我们预计晶体硅的未来中期格局应该是三种技术并存的情况，TOPCon充分利用PERC“遗产”后逐步交棒HJT，IBC暂时仍然是一种小众技术，优点是一旦成熟，获益丰厚，但同时也与现在的HJT一样，更加看重生态的建立。
钙钛矿
天选之子的天花板有多高
钙钛矿近年来一直非常热门，全球多家研究机构和高校都在寻求钙钛矿的突破。除了看好新能源这个赛道之外，钙钛矿的研发热潮背后有其五大优势：
钙钛矿的效率“天花板”更高
晶硅电池理论上的效率极限是29.4% ，现实条件可实现的工程极限效率是27.1%;量产电池方面，根据中国光伏行业协会(CPIA)预测，到2030年，常规PERC晶硅电池效率24.1%，HJT电池效率26%，TOPCon电池效率25.6%，IBC电池效率26.2%，逼近工程极限，而钙钛矿单结电池理论极限33%。同时，钙钛矿电池的结构特性使其对杂质和缺陷的容忍度非常高，因此实际生产更容易逼近理论极限。
钙钛矿的成本更低
钙钛矿太阳电池材料用量小、制程短、对材料纯度的要求低、生产过程能耗低、产业链短，是一种“天然的低成本”的光伏技术，钙钛矿组件的单瓦成本可以做到6毛钱以下。
技术发展速度快
极电光能联合创始人、总裁于振瑞指出，晶硅技术经历了近70年的发展效率才达到26.7%、经过了40多年实验室研发才开始进入大规模产业化。而钙钛矿自2009年诞生，只用了12年就步入产业化时代，且效率屡创新高，已经达到25.7%，逼近晶硅电池的最高效率。当前关于钙钛矿太阳电池的研究仍然异常活跃，重大发现屡见Nature、Science等最高学术刊物的报道，还有巨大的技术潜力可挖;
产业生态容易搭建
钙钛矿工艺流程非常短，在FTO导电玻璃的基础上，只需要四道主要的镀膜工艺就可完成电池的制备。从初始原材料到成品光伏组件，全流程可以在一个工厂完成。钙钛矿生产所需原材料没有贵重材料，且供应稳定，不会发生上游原材料供应短缺和涨价的制约。透明导电玻璃是成熟的技术，只要有需求，产能可迅速扩大，价格也会快速降低。钙钛矿光伏的产业链很容易搭建起来，因此，只要技术一旦成熟，快速大规模产业化很容易实现。
外观漂亮、弱光发电性能好
钙钛矿外观漂亮、弱光发电性能好、可以制备在柔性基底上，因此产品形态和外观可以多样化，不但可以像晶硅光伏组件一样用于各类大型光伏电站，还可以应用于BIPV光电建筑、太阳能汽车、景观光伏、便携电源、传感器电源等各类“光伏+”场景，应用范围更广。
此外，钙钛矿是被光伏各界极罕见所共同接受的未来技术，几乎所有的光伏企业都认为钙钛矿是光伏产业的未来，只是在做单结结构还是叠层结构上存在不同技术路线，所以不存在技术路线零和博弈带来的风险：只要技术成熟可靠，就可以获得成功。
钙钛矿需的研究方向除了效率提升之外，更重要的还是如何进行大尺寸下效率不迅速降低的问题。随着新型材料与新型工艺的出现，钙钛矿技术也在不断进步。但究竟未来终极的光伏电池是单结钙钛矿还是与HJT或IBC电池做叠层，还要拭目以待。
近期最大的烦恼就是学术烦恼 这么说显得假清高 但实际是特别现实的一件事
说白了就是截止日太近进度太快 还没时间想清楚就要你交 对于真的想继续下去的研究（我相信二硕的人里有这打算的不占少数吧）这过于草率了
理论课的入门式介绍非常有限 全靠自己课后reading （最近除了上课吃饭买菜hanging out就只有读书 坐车也要读） 进一步压榨了能用来纠结哪个题的时间
以至于今天在厨房做饭的时候碰到同层室友 他直接问我“are you doing fine” 看来一切都写在脸上了
说白了就是截止日太近进度太快 还没时间想清楚就要你交 对于真的想继续下去的研究（我相信二硕的人里有这打算的不占少数吧）这过于草率了
理论课的入门式介绍非常有限 全靠自己课后reading （最近除了上课吃饭买菜hanging out就只有读书 坐车也要读） 进一步压榨了能用来纠结哪个题的时间
以至于今天在厨房做饭的时候碰到同层室友 他直接问我“are you doing fine” 看来一切都写在脸上了
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