氢化非晶硅膜：钝化作用和 PN 结作用。氢化非晶硅膜与晶体硅基底之间能 够形成良好的界面钝化，主要应用在异质结电池中，由于非晶硅层内存在H键， 可以饱和其内部悬挂键，对异质结界面进行钝化从而减少界面缺陷对载流子的复 合，有效载流子数量增多，组件能获得更高的开路电压。HJT 电池由于在 PN 结 成结的同时完成了单晶硅的表面钝化，大大降低了表面、界面漏电流，电池效率较传统晶硅电池有较大幅度的提升。

3 工艺步骤：生产工艺决定量产难度

电池结构的复杂程度决定了电池量产的工艺步骤，同时也决定了设备投资成 本，生产良率，产线兼容性以及量产难易程度。光伏电池的生产工艺主要包括清 洗制绒，由于不同电池技术的结构存在差异，生产工艺也不尽相同。从生产步骤 上来看工艺步骤由少到多分别为 HJT, BSF, PERC, P-IBC, TOPcon，从兼容性上来 看同质结电池 PERC, TOPcon, P-IBC 电池之间兼容性较强，HJT 电池由于采用异 质结的创新性结构，工艺上不具备兼容性。电池制备的基础工艺包括清洗制绒，扩散，清洗刻蚀，镀膜，激光开槽，丝 印烧结等步骤。

（1） 清洗制绒

由于硅片在切割过程中表面会产生大量的油污，金属污染和机械损伤，因此 要对硅片进行酸洗（多晶）或者碱洗（单晶），利用各向同行和各向异性原理对 硅片表面进行腐蚀，去除硅片表面机械损伤层；清除表面油污和金属杂质，形成 洁净表面；形成起伏不平的绒面，使入射光在表面进行多次反射和折射，延长光 程，减少光学损失，金刚线切割硅片经过清洗制绒后表面反射率可从50%降低至 15%以下。

（2） 扩散

使用液态磷源（三氯氧磷）/硼源（硼酸三甲酯等）在高温作用下在硅片表面扩散沉积，主要作用是形成电池的 PN 结，根据掺杂元素的不同分为磷扩散和 硼扩散，其中P型硅片采用磷扩散，N 型硅片需进行硼扩散。由于硼原子在硅中 的固溶度较低，因此其扩散难度比磷扩散更高，温度需要达到 950-1050℃，成膜时间达到 240min。因此 N 型电池所需成本更高，制备难度更大。

（3） 刻蚀

扩散过程中磷（硼）会与硅形成磷硅玻璃层 PSG(或硼硅玻璃层 BSG),为富含磷元素的二氧化硅层，对后续工艺产生不良影响，并且可能导致 PN 结漏电，因 此需要使用化学试剂对 PSG（BSG）层进行刻蚀清洗。

（4） 镀膜

镀膜是光伏电池制备中的重要工艺，光伏电池根据结构的不同，钝化膜层的种类较多，不同材料的膜层需要使用不同的镀膜方法进行制备。主要方法可分为 物理气相沉积 PVD、化学气相沉积 CVD、原子层沉积 ALD。在光伏行业中应用 较多的包括 PECVD, ALD, LPCVD, PVD 等技术。

PECVD（等离子体化学气象沉积）: 借助微波或射频等使含有薄膜组成原子的 气体，在局部形成等活性较强的离子体，在基片上沉积出薄膜。主要用于制备氮 化硅，氧化铝及非晶硅膜层中，在 PERC, TOPcon, HJT, P-IBC 电池技术中均有应 用。ALD(原子层沉积):通过将气相前驱体脉冲交替地通入反应器并在沉积基体上化学吸附并反应而形成沉积膜的一种方法。主要用于制备氧化铝膜层，应用于 PERC, TOPcon 和 P-IBC 技术。

LPCVD(低压化学气象沉积)：用加热的方式在低压条件下使气态化合物在基 片表面反应并淀积形成稳定固体薄膜，主要用于制备二氧化硅和掺杂多晶硅层， 应用于 TOPcon 和 P-IBC 技术。PVD(物理气象沉积):在真空条件下，采用大电流的电弧放电技术，利用气体 放电使靶材蒸发并使被蒸发物质与气体都发生电离，利用电场的加速作用，使被 蒸发物质及其反应产物沉积。主要用于制备透明导电膜，应用于 HJT 技术。

（5） 激光

激光的作用主要包括激光掺杂和激光开凿。激光掺杂(SE)用于电池表现选择 性掺杂；激光消融用于电池背面局部膜层开槽，使背场与硅基底形成局部接触。

（6） 丝印烧结

光伏电池表面膜层不具备收集电子及空穴的能力，因此需要在电池的正背面 印刷银浆或铝浆，并通过高温烧结形成良好的金属半导体接触，将光生载流子导 出至外电路中形成电流。

由于电池技术的的升级，工艺和设备变得更加复杂，初始投资成本更高，其 中 TOPcon, P-IBC的设备投资成本较为接近，较 PERC增加 9000 万元/GW 左右， 而 HJT 设备较贵，约为 PERC 设备的 3 倍。PERC 电池工艺流程包括清洗制绒，磷扩散，激光掺杂 SE,刻蚀，镀氮化硅 膜，氧化铝膜，激光开槽和丝网印刷，总体设备投资 1.2-1.6 亿元/GW, 按照 7 年 折旧计算，折合设备成本 0.019 元/W。

TOPcon 电池由于需要使用 N 型硅片，并增加了二氧化硅隧穿层和多晶硅膜， 因此在 PERC 电池设备的基础上增加了硼扩散，LPCVD 和镀膜清洗设备，减少 了激光设备，整体投资在 2.1-2.5 亿元/GW, 按照 7 年折旧计算，折合设备成本0.031 元/W,较 PERC 高 0.012 元/W。

P-IBC 电池工艺依旧使用的是 P 型硅片，但增加了二氧化硅隧穿层，多晶硅 膜，并对激光设备进行了升级，因此在 PERC 电池设备的基础上增加了 LPCVD， 镀膜清洗设备，并对激光设备进行了升级，整体投资在 2.2-2.6 亿元/GW, 按照 7 年折旧计算，折合设备成本 0.033 元/W,较 PERC 高 0.014 元/W。HJT 设备与其他电池技术不兼容，主要包括制绒，PECVD，PVD 和丝网印 刷设备，总投资 3.8-4.5 亿元，按照 7 年折旧计算，折合设备成本 0.057 元/W, 设 备成本较高。

4 生产成本：产品性价比决定扩产节奏

成本是企业在进行新技术路线选择时的核心考量因素。以 PERC 技术组件端 总成本作为参考标准，在假设条件下，TOPcon 较 PERC 成本高 0.04 元/W, P-IBC 成本与 PERC 几乎持平，HJT 成本高出 0.14 元/W。考虑高效组件 0.1 元左右的溢价，TOPcon 与 P-IBC 电池目前均已具备量产性价比。

假设条件：理想状态下 PERC，TOPcon，HJT，P-IBC 的效率分别为 23.50%， 24.80%，24.95%，24.80%，良率分别为 98.5%，96.5%，97.5%，95.0%。

硅片端：硅片端成本差异主要来源于基地材料的选择和硅片的厚度。硅片材料方面 TOPcon 和 HJT 使用 N 型硅片，PERC 和 P-IBC 使用 P 型硅片，硅片厚 度方面 TOPcon, PERC, P-IBC 均采用高温工艺，使用厚度为 160μm 的硅片，HJT 低温工艺可使用150μm硅片。N型硅片价格较P型高5-8%，则PERC，TOPcon， HJT，P-IBC 硅片端成本分别为 0.78、0.80、0.78、0.77 元/W。

电池端：电池端成本差异主要来源于银浆耗量和设备折旧。银浆耗量方面 PERC，TOPcon，HJT，P-IBC分别为80、120、165、80 mg/片，设备投资分别为 1.3、2.1、3.8、2.2 亿元/GW。则 PERC，TOPcon，HJT，P-IBC 电池端综合成本 分别为 0.94、1.00、1.11、0.96 元/W。

组件端：组件端成本差异主要来源于组件功率和非硅成本。按照 PERC， TOPcon，HJT，P-IBC功率分别为 550、570、575、570W 计算，组件端综合成本 分别为 1.56、1.60、1.70、1.56 元/W。

从最终组件端综合成本来看，当前 P-IBC 电池已经具备成本优势，TOPcon 成本较 PERC 稍高，HJT 电池成本还需进一步下降。溢价：TOPcon 高效组件产品溢价约为 0.1 元/W。新型产品性价比除了考虑 绝对成本优势外，还需考虑高功率溢价优势。参考PVinfolink数据，2017-2020年 间，单晶组件相对于多晶组件长期保持 8%-10%的价格溢价，大尺寸（182及 210） 高功率组件产品相对于常规功率组件也能保持一定溢价。