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PERC 电池的发展历程可以分为技术雏形期、萌芽期、高速成长期、爆发期四个阶段。
1）1989-2006 年三洋电池：PERC 技术出现并引起重视。PERC电池技术起点源于 1989 年澳洲新南威尔士大学的马丁·格林教授研究组公开的研究成果三洋电池，实现了 22.8%的实验室效率。2006 年，PERC电池背面钝化的AlOx 介质膜的钝化作用引起重视，PERC 技术开始逐步走向产业化三洋电池；
2）2012-2014 年：国内 PERC 电池步入萌芽期。2012 年由中电光伏牵头的国家 863 项目正式吹响了我国 PERC 电池产业化的号角，2013-2014年在诸多厂家与机构长期的技术储备和研究基础下国内PERC电池进入商业化和量产化的基础阶段，其中晶澳作为国内首家打通PERC产业链的企业，其批量试产效率达到 20.3%，并率先实现小批量生产三洋电池；
3）2015-2017 年：国内 PERC 电池进入高速成长阶段。2015 年国内PERC电池产能达到世界首位，占全球 PERC 电池产能的35%。2016年由国家能源局实施的“光伏领跑者计划”引领国内PERC 电池正式开启产业化量产，平均效率达到 20.5%。2017 年是光伏电池市场份额发生转折的一年，常规电池的市场份额开始下降，国内 PERC 电池市场份额提升至15%，其产能已增至 28.9GW；
4）2018 年-至今：PERC 电池进入爆发期，成为市场主流。2019年PERC电池规模化量产加速，量产效率达 22.3%，产能占比超过50%，正式超过BSF电池成为最主流的光伏电池技术。根据CPIA 预计，到2022年PERC电池量产效率将达 23.3%，产能占比将超过80%，市场份额仍将稳居第一。
2.TOPCon 技术概念起源于2013 年，规模化应用或将开启
TOPCon 电池的发展历程可以分为技术雏形期、产品布局期和商业推广期三个阶段。
1）2015-2017 年：TOPCon 技术出现并得到应用。TOPCon技术概念最早由德国 Frauhofer 研究所于 2013 年提出，并于2015年研发出效率达到 25.1%的新一代 TOPCon 电池。2017 年美国乔治亚理工学院对TOPCon 电池的电性能模拟研究将其电池效率进一步提高到了25.7%，同年德国 Frauhofer 研究所的 Armin Richter 团队在P 型FZ（区熔）硅片上首次应用了 TOPCon 技术并达到 24.2%的电池效率；
2）2018-2020 年：国内厂商积极布局TOPCon 技术。2018年晶科能源在大面积商用硅片衬底上制备的 N 型 TOPCon 电池最高效率达到了24.19%，2019 年天合光能自主研发的 i-TOPCon 技术在大面积单/多晶电池上都打破了实验室纪录，转换效率分别达到了 24.58%和23.22%；
3）2021 年-至今：电池效率屡创新高，TOPCon 有望规模化应用。国内厂商加大对 TOPCon 技术的布局并步入行业前列，2021 年隆基绿能在单晶硅片商业化尺寸 TOPCon 电池效率上首次突破25%，N型TOPCon转换效率达到了 25.21%，2022 年晶科能源自主研发的182 N型高效单晶硅电池最高效率达到了 25.7%，TOPCon 电池或将开始启动规模化应用。
3.HJT 电池技术起源于 1974 年，国内厂商加快产业化步伐
HJT 电池的发展历程可以分为技术雏形期、专利垄断期、工业化期和产业化期四个阶段。
1）1974-1996 年：HJT 技术成功研发并专利化。1974 年 德 国 马 尔 堡 大 学 的 Walther Fuhs 在论文中首次提出HJT（Heterojunction with Intrinsic Thin-Layer，即异质结）结构，并于1983年成功研制出 HJT 电池，其转换效率为12.3%，90 年代日本三洋通过技术改进实现效率突破 15%并申请了 HJT 结构专利；
2）1997-2010 年：三洋开启 HJT 技术垄断期。1997 年开始三洋开始向市场提供HJT系统，其电池片和组件效率分别达到16.4%和14.4%，2003年其实验室效率达到了 21.3%。此后 HJT 技术一直被三洋垄断，期间各国也在积极开展对 HJT 技术的研究；
3）2010-2015 年：多厂商步入 HJT 工业化进程。2010 年松下（收购三洋）的 HJT 专利到期后，国内外诸多厂商纷纷开启了HJT的工业化进程，期间松下于 2011 年达到 23.7%的效率，于2014 年转换效率最高已达24.7%，KANEKA 于 2015 年突破记录达到25.1%的实验室效率；
4）2017-2022 年：国内厂商加快 HJT 产业化步伐。2017年晋能科技成为了国内最早试生产 HJT 电池的厂商，此后越来越多的企业开始进入中试生产阶段，到 2019 年已有多家国内厂商宣布GW级HJT产能规划。2021 年隆基绿能的研究团队更新 HJT 电池的理论极限效率至28.5%，并刷新纪录达到 26.3%的实验室效率。
4.IBC 电池技术起源于 1975 年，XBC 为当前热门发展方向
IBC 电池的发展历程可以分为技术探索期、初步产业化期、研发热潮期和技术分支化期四个阶段。
1）1975-1996 年：IBC 技术概念被提出，进入技术探索期。IBC 技术最早可追溯到由Schwartz 和Lammert 于1975年提出的背接触式光伏电池概念。1984 年，斯坦福教授Swanson 报道了类IBC的点接触（Point Contact Cell, PCC）太阳电池，在聚光系统下转换效率达到19.7％，但其更为复杂的工艺过程不易于大规模推广，Swanson教授于次年创立 SunPower，专注研发 IBC 电池。1986 年Pierre Verlinden 博士在标准光照下制备出效率 21%的 IBC 电池；
2）1997-2010 年：技术领导者 SunPower 开启IBC 电池初步产业化。1997年，SunPower 公司和斯坦福大学开发的 IBC 电池得到了23.2％的转换效率。SunPower 于 2004 年采用点接触和丝网印刷技术研发出第一代大面积（149cm2）的 IBC 电池 A-300，转换效率为21.5%，并于菲律宾工厂规模量产（25MW 产能）。2007 年 SunPower 通过工艺优化和改进研发出可量产的平均效率 22.4%的第二代 IBC 电池；
3）2011-2016 年：更多厂商机构步入IBC 技术研发。2012年天合光能承担了国家 863 项目的“效率 21%以上的全背结晶体硅电池产业化成套关键技术及示范生产线”课题，于 2014 年分别以24.4%和22.9%的转换效率创造了小面积/6 英寸大面积 N 型单晶硅 IBC 电池的世界纪录，并开启中试生产。2014 年，SunPower 在 N 型 CZ（直拉）硅片上制备的第三代IBC电池的最高效率达到 25.2%；
4）2017 年-至今：IBC 技术形成三大分支化路线。随着工艺成熟和设备成本下降，IBC 电池逐渐形成了三大工艺路线：a）以SunPower 为代表的经典 IBC 电池工艺；b）以 ISFH 为代表的POLO－IBC（集成光子晶体的多晶硅氧化物叉指背接触）电池工艺；c）以KANEKA为代表的HBC（IBC与 HJT 技术结合）电池工艺。2021 年黄河水电建成了中国首条IBC电池量产线，产能 200MW，平均效率突破 24%。2022 年ISFH设计的POLO-IBC电池进一步打破了 IBC 电池的效率极限，通过改进钝化转换效率有望提高到 29.1％。
报告节选自东亚前海证券
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