近日，光伏行业电池技术路线演绎方向引起市场的热烈讨论。

2023年，业内关于以TOPCon、HJT、BC电池为代表的N型电池技术百花齐放，一众知名企业各执牛耳，向更高的光电转换效率和更低的LCOE成本方向冲刺。其中，作为N型硅片龙头的TCL中环在其《关于向不特定对象发行可转换公司债券申请文件的第三轮审核问询函的回复》进一步提出两大观点：

TOPCon、BC（IBC、TBC、HBC）电池技术替代目前主流 PERC 电池技术是必然趋势，公司未来可在现有TOPCon电池基础上升级为TBC电池，进一步提升光电转化效率；

公司采用铜制程技术替代银浆使用，电池金属化降本取得显著进展，有望成为业内率先推出铜制程TOPCon的公司。

如此种种，皆剑指极致LCOE（度电成本）。

攻克关键贵金属成本项，TCL中环剑指极致LCOE

金属化是光伏电池制备过程中重要的一环，根据Infolink《光伏技术趋势报告》显示，银浆成本在TOPCon电池成本占比约为30%，实现以银浆为代表的金属化降本是光伏业内金属化降本的主要研究方向。

针对贵金属成本问题，TCL中环在《关于向不特定对象发行可转换公司债券申请文件的第三轮审核问询函的回复》表示，公司目前在TOPCon电池铜制程工艺已进入多轮次可靠性验证阶段，是行业里最有希望率先推出铜制程TOPCon电池的公司；转换效率方面，TCL中环已实现小批量铜制程TOPCn电池样品效率明显优于主流银浆产品0.3%。

据悉，与传统技术相比，铜制程工艺以铜作为电极，摒弃传统银浆方案，全面降低辅材成本、电池正面的遮光损失和栅线的电阻损耗，带来电池成本结构和光电效率的双重增益，迎合N型电池金属化工艺的发展方向。

铜制程技术商业应用不仅需要企业自身技术的突破，同时需要各工艺流程之间的联动和全流程解决方案的形成。TCL中环表示，铜制程工艺技术的应用可有效提升电池及组件性能，并对无主栅等组件互联技术产生更好的匹配效果，进一步提升产品性能及可靠性。

新型金属化技术助力降本增效

接触式金属化工艺，丝网印刷仍为市场主流，改进空间大

金属化工艺分为接触式和非接触式。接触式金属化是指需要设备与硅片进行接触，制 得电极。目前常用的丝网印刷即属于接触式金属化工艺技术。以丝网印刷为代表，技术改 进主要围绕图形化展开。 丝网印刷分两个环节，电极印刷和烧结。带有栅线形状的网板只有栅线部分能使浆料 穿过，其他部分的小孔都是被堵住的。硅片放置于网板下方，浆料倒至网板上方，使用刮 刀将浆料铺满网板，浆料渗入可通过的孔隙，在硅片上留下图案，即栅线。再通过烧结使 浆料固化在已形成 p-n 结的硅片上，用作电极。

丝网印刷的优化目前主要从材料和设计出发。材料方面，通过银浆国产化、银包铜技 术等降低银浆成本和耗量；设计方面，通过对主、细栅的设计优化，如提高栅线质量、增 加主栅数量、减小细栅宽度等提高电池的转换效率，减少银浆消耗。

降本路径 1：钢版印刷

常规丝网印刷使用的是网版由钢丝织成，通过在网纱上根据相应位置设计涂敷乳胶， 实现印刷。但在印刷过程中，由于丝网开口率普遍低于 75%，细栅部分不可避免地会受到 钢丝网的遮挡。 钢版印刷使用高清都合金钢片，开口率达 100%，在细栅区域无任何遮挡。同时，钢 版寿命长，制作简单，对栅线形状的保持能力也更佳。根据 2022 年华晟发布会披露，华晟 M6 版型异质结电池使用单面钢版印刷，可使单瓦银耗降低 15mg；使用双面钢版印刷， 预计可降低单耗 25~30mg。

降本路径 2：多主栅技术

2010年起光伏电池栅线设计朝着增加主栅数量和减小栅线宽度的方向发展，基本逻 辑是在印刷端通过减少银浆用量降低成本。多主栅技术从 2BB 一路发展到近几年的 MBB， 以及目前出现了在 MBB 基础上发展的 SMBB 技术、无主栅技术等。

2BB 到 MBB 的设计优化，体现在主栅数量及宽度的变化，一方面减少了银浆用量；另 一方面缩短了电流的传导距离，电阻损耗减少，使电池效率得到提高。MBB 技术的推出， 迅速抢占市场，得到广泛应用。根据 CPIA 统计，2021 年 9BB 及以上技术占比高达 89%， 成为主流，未来市占率还将进一步提升。SMBB 技术将主栅数增加至 12 及以上，在主栅增 加的同时，配合更细的焊带提高串焊精度、降低主栅 PAD 点面积，减小主栅宽度，降低银 浆耗量，提升转换效率，目前主流厂商 SMBB 主栅数已增加到 16-20，线径降低到 0.26mm。

为进一步去银降本，市场研发方向朝无主栅技术推进，即采用铜丝焊带替代原有银主 栅直接汇集细栅电流，并实现电池片之间的互连。根据焊带与电池片互连方式不同，目前 可将无主栅技术分为 SmartWire 方案和点胶焊接方案。SmartWire 方案通过层压复合物薄 膜实现铜栅线和细栅的互连，最早由瑞士光伏设备企业 Meyer Burger 于 2012 年应用，该 种技术并不是没有主栅，而是将主栅数量增加到 18 条以上，同时可以做得更细更薄。主 栅直接链接到相邻电池的背面，代替了传统焊带的角色，在汇流同时实现电池互联，不再 是传统意义上的主栅。SmartWire 技术中的主栅材料多为铜线，可降低电池片银耗近 80%。 除 Meyer Burger 外，德国 Schmid、美国 GT 公司也推出了自己的无主栅技术，路线与 SmartWire 类似。 由于 SmartWire 专利限制，国产设备厂商主推点胶焊接无主栅方案。点胶焊接方案无 需复合物薄膜，而是通过点胶体连接焊带与电池片，细栅与焊带直接接触相连，采用密集 多焊丝设计，增加细栅线与焊丝的接触点，银浆单耗可降低 50%以上。2022 年以来我国无 主栅产业化节奏加快，电池/组件方面，东方日升、爱康科技陆续推出 0BB 电池/组件，设 备方面，奥特维/迈为/先导智能无主栅设备已进入到中试和验证阶段。

非接触式金属化工艺众望所归，为未来行业趋势

非接触式金属化指硅片与设备不发生接触制得电极，如激光转印、铜电镀等。非接触 式相比接触式金属化，更能节省银浆用量，降低成本。

激光转印为较为成熟的非接触式金属化工艺，有望小规模放量

激光图形转印技术（Pattern Transfer Printing，PTP）最早来自以色列 Utilight 公司，并取得全球专利。2020 年成为帝尔激光的全资子公司，主营激光技术的研发，以 寻求与以色列激光高科技技术和团队展开全面合作。帝尔激光转印已在 PERC 产线上已完 成论证， TOPCon 的实验论证也在进行中，公司致力于提供激光转印整线解决方案，前后 道工序均由公司独立研发进行。 激光转印技术采用激光图形化扫描，将浆料从柔性透光材料转移至电池表面，从而形 成栅线。具体包括浆料填充和转移两大工艺步骤：1）将浆料填充至刻有沟槽的银浆载板 上，沟槽为所需栅线形状；2）银浆载板倒置于电池片正上面，激光照射载板背面，利用 激光能量高的特点，汽化浆料，掉落在电池片表面。激光转印适用于所有电池技术，也适 用于所有类型的浆料（低高温银浆、铜浆、银包铜等）。

站在当下时点，激光转印的主要优势在于：1）栅线更细，浆料节省更多；2）印刷高 度一致性、均匀性好，低温银浆同样适用；3）可以兼容不同的电池工艺和电池结构，提 高电性能；4）非接触式印刷更能保证硅片在生产过程中的完整性，降低破片率，满足未 来薄片化趋势。 激光转印技术也具有明显的技术壁垒。现阶段如何更好地匹配不同浆料与激光功率之 间的关系仍需要一定时间的摸索。激光功率过低，不利于浆料与载板分离，顺利落下；激 光功率过高，浆料汽化过度反而容易改变载板形状，增大栅线线宽。此外，转印膜寿命、 后续污染处理问题，也尚处在突破阶段。

电镀工艺或为下一代金属化环节主流工艺，产业化步伐持续加快

电镀铜是降本效的双优化路径。从栅线成分角度，铜电镀得到的栅线为纯铜，电阻 率约为 2uΩ·cm，丝网印刷技术使用的银浆由于掺杂了有机物，栅线电阻率大幅增加至约 5uΩ·cm，因此铜栅线的电流输运效率更高。从工艺角度，电镀铜采用图形化技术，相比 丝网印刷，可以实现更低的线宽，减小遮光面积，提高效率。从成本角度，金属原材料银 价比铜价高出 2 个数量级，用铜栅线替换银栅线能够大幅度降本，对异质结电池技术落地 尤有吸引力。

电池片技术突破带来短暂一级市场机会

从过往情况来看，每隔5年左右，就会有新的技术路线在低成本、规模化工艺手段下验证实现，通过增强电池片对光的吸收利用率和增加少数载流子的寿命，从而不断逼近S-Q极限理论值，降低度电成本，从而实现全行业的降本增效。

第一代光伏电池片技术路线是铝背场电池（AL-BSF）是指在晶硅太阳能电池P-N结制备完成后，再沉积一层铝膜从而减少少数载流子复合的概率，增大载流子寿命，提升转换效率。

第二代电池片技术路线——PERC技术是在铝背场电池的基础上增加背面的介质钝化层，既可以通过内反射增加光吸收的几率同时也可以降低少数载流子的复合速度，从而提高少子的寿命。

下一代高效电池片技术路线潜在方向之一的TOPCon（隧穿氧化层）技术是将衬底硅片从P型换为了少子寿命更高的N型，且通过增加隧穿氧化层进一步降低载流子界面复合的概率，增加载流子寿命。另一方向HJT（异质结）技术则是通过双面对称的结构增大双面率，提升光的吸收，并通过更低的接触阻抗促进载流子的有效运输，降低载流子的复合速率。

面向未来，学界与产业界还提出了叠层电池的概念，利用各吸光层的带隙对应的吸收光波长度的差异，层层过滤吸收，实现最大化的吸光效率。正是有了叠层电池概念的加持，一级市场对于异质结为代表的可做叠层新技术的关注度极高，市场普遍认为技术的相容性决定了其具有更大的发展潜力。

随着电池片技术的迭代，后进者因其没有落后的产能布局掣肘，能够很快凭借着新的工艺和设备生产出下一代更高效且度电成本低的产品。而拥有落后技术的龙头公司会纠结于已有的巨量沉默成本和新技术所需要的研发及产能投入，左右为难。若工艺上革新改良所带来的转换效率的增益不能够弥补新老技术的差距，这些公司往往就会将目光放在从硅料、非硅材料到设备端的降本问题上，以期待自身的成本优势大于新技术转换效率提升带来的可接受溢价，从而赢得部分市场空间。

通过对行业的分析，我们发现通威之所以能成为行业头部，正如硅片从多晶到单晶的转变给了隆基绿能机会一样，是抓住了单晶替代多晶的机遇。从水产饲料跨界而来进入光伏领域，不仅没有落后产业的产能掣肘，更是在后续PERC技术革新潮流中瞄准时机，在2018年就大规模扩产PERC电池产量，一举成为了行业的领先者。

一般而言，在新技术对老技术的优势对比初现且得到产业端小规模量产可行性论证后，从电池片厂到设备端都会出现短暂的一级市场机会。

原标题：光伏电池技术演进与降本关系紧密，金属化工艺“首当其冲”