光伏电池是一类能直接将光能(通常是太阳光辐射)转化为电能的装置,输出形式为直流电,也常被俗称为太阳电池,相关发展与技术脉络如下:
- 发展历程
人类对光伏效应的最早记录可以追溯到1839年,由法国人Becquerel首次发现光到电的直接转换现象;现代硅基光伏的技术根源大多来自1954年贝尔实验室的相关研究。后续产业逐步落地:20世纪60年代光伏电池基本为手工制作,每瓦峰值功率成本约1000美元,几乎仅用于航天场景;70年代转向批量工艺制造,成本降至约100美元/瓦,仍以航天应用为主,开始向其他独立系统场景渗透;80年代实现大规模批量生产,成本进一步降到约10美元/瓦,大量落地地面场景,比如远程设备供电,同时开始进入并网住宅应用 【1】 。
- 主流技术路线分类
目前光伏电池技术路线丰富,可按衬底类型分为两大阵营:
- P型电池:以P型硅片为原材料,代表路线有Al-BSF(铝背场)、PERC(钝化发射极和背面),当前PERC电池已经逐步接近光电转化极限。
- N型电池:以N型硅片为原材料,代表路线包括TOPCon(隧穿氧化层钝化接触)、HJT(异质结)、XBC(背接触),这类电池拥有比P型电池更高的光电转换效率和长期稳定性,属于新一代高性能电池。其中TOPCon工艺已经率先完成整线降本,兼具效率和成本优势,是当下的主流量产工艺;HJT、XBC等路线受成本和工艺成熟度限制,目前仅有部分企业小批量布局,属于后续高效电池的潜在发展方向。另外XBC属于平台型技术,可以和其他路线叠加提效降本,和TOPCon结合得到TBC电池,和HJT结合则得到HBC电池 【2】 【4】 。
- 产业相关现状
- 产能结构:基于主流产品效率和产线技改空间的统计,当前现存光伏电池产能里,TOPCon的产能规模最高,覆盖一级、二级、三级能效等级,同时也有部分不达标产能;BC、HJT也分布有不同等级的量产与待技改产能 【8】 。
- 头部企业格局:2025年中国光伏电池上市企业销量TOP10中,通威股份以103.03GW的销量断层第一,钧达股份、爱旭股份分列二三位 【7】 。
- 生产配套:不同类型光伏电池生产需要配套对应的电子特气,比如晶体硅电池片刻蚀环节使用四氟化碳,减反射膜制备环节用到硅烷、氨气;薄膜电池片生产还会用到二乙基锌、乙硼烷等特气 【9】 。