编者按：HIT优势显著，具有结构简单、工艺温度低、钝化效果好、开路电压高、温度特性好、双面发电等优点，是高转换效率硅基太阳能电池的热点方向之一。

HIT优势显著，成为太阳能电池未来重要发展方向

硅基太阳能电池在2015年之前由铝背场(BSF)电池主导，2015年p-PERC开始起量，目前PERC电池已经成为市场主流电池，但伴随着PERC电池效率提升开始逐渐放缓，以及具备效率高、无光衰、温度系数低、弱光响应高等诸多优势的，基于N型硅片的异质结电池(HIT)产业化已经成熟，光伏电池产业发展的重心正在逐渐从p型PERC电池转向n型HIT电池。


异质结电池(HIT)是在晶体硅上沉积非晶硅薄膜，因以晶硅材料作为衬底，在材料中占比重较大，业内通常将其列入晶体硅太阳电池类别;又因其制备过程使用薄膜太阳电池技术，也有少数人将其列为薄膜太阳电池。


从结构上来说，异质结一般以n型单晶硅片为衬底，在经过清洗制绒的n型CZc-Si正面依次沉积厚度为5-10nm的本征a-Si:H薄膜(i-a-Si:H)、p型a-Si:H薄膜(p-a-Si：H)，从而形成p-n异质结。在硅片背面依次沉积厚度为5-10nm的i-a-Si:H薄膜、n型a-Si:H薄膜(n-a-Si：H)形成背表面场。在掺杂a-Si:薄膜的两侧，再沉积透明导电氧化物薄膜(TCO)，最后通过丝网印刷技术在两侧的顶层形成金属集电极，构成具有对称结构的HIT太阳电池。也可以用p型单晶硅为衬底，获得对应结构的异质结电池。


异质结电池(HIT)综合了晶体硅电池与薄膜电池的优势，具有结构简单、工艺温度低、钝化效果好、开路电压高、温度特性好、双面发电等优点，是高转换效率硅基太阳能电池的热点方向之一。具体如下：

1、HIT发电效率、发电量优势突出

从原理上，HIT电池由于Voc(开路电压)高，其理论效率高达27%以上，处于目前技术路线的前列。目前，HIT电池的实验室效率在26%以上，现有设施的平均量产效率在23%以上，效率优势显著。

此外，相同功率下，HIT电池发电能力也更强。HIT电池由于其温度系数低、无衰减、弱光响应强等特点，相同功率下，较其类型的组件发电能力更强，较多晶组件高10%以上，较单晶PERC组件高5%-10%。同时，HIT组件双面率更高，若考虑双面发电，HIT组件具备更高的发电增益。


2、HIT电池结构相对简单，量产化步骤少

异质结电池(HIT)为天然的对称结构，主要包括：N型晶硅层，本征非晶硅薄膜(i-a-Si:H)、p型非晶薄膜(p-a-Si:H)、透明导电氧化物薄膜(TCO)、以及金属集电极，结构相对简单。HIT电池生产工序仅需4步，量产具备优势。目前，主流的PERC电池量产需要8道工序，TOPCon需要12道工序，而HIT电池的工序仅为4道。从理论上讲，HIT工艺步骤少，可以极大的降低电池的不良率，以及人工、运维等其他生产成本。


HIT电池成本下降空间大 未来3-5年有望下降50%

尽管当前异质结电池(HIT)成本相较于其他电池仍然偏高，如HIT电池进口设备约为8-10亿元/GW，国产设备约为5-8亿元/GW，而PERC只需要2.5-3亿元/GW。但随着近年来异质结电池技术不断成熟，其成本也在不断降低，如2017年为1.81元/M，2018年就下降至了1.22元/M，降幅达33%。

从2018年成本构成来看，主要包括硅片成本0.575元/M，占比47.13%;浆料成本0.297元/M，占比24.34%;折旧0.150元/M，占比12.30%、靶材0.053元/M，占比4.34%。还包括其他材料、动力、人工等，具体如下：


根据当前发展趋势，未来HIT电池成本有望3-5年内降低至目前的50%左右，到2023年达到0.65元/M。主要下降的手段包括：硅片薄片化降低硅片成本，银浆用量减少及国产化降低浆料成本，单机生产设备产能提高以及国产化降低折旧成本。具体为：

1)硅片薄片化。HIT电池采用的是N型单晶硅片，与P型单晶硅片不同，N型硅片薄片化以后不影响硅片的电性能，硅片厚度有望从目前的180um降低至120um，甚至100um。硅片薄片化以后，能够降低每片硅片的硅耗量，同时提升硅片生产环节的生产效率，从而有效的降低硅片的生产成本。如果考虑电池效率每年提升0.5%，HIT电池的硅片成本有望从目前的0.488元/w降低至0.295元/w左右，降低40%左右。

2)减少银浆用量。不同于PERC电池，HIT电池由于生产工艺温度较低，只能采用价格更高的低温银浆。低温银浆由于生产工艺难度更高，同时需要冷链运输，价格较常规银浆要高10-20%。通过无主栅电池和组件的封装技术，银浆消耗量有望降低50%-60%。且随着低温银浆产能提升，HIT电池浆料成本有望持续降低。

3)规模化减低设备成本。规模化是设备成本下降的主要路径之一，当前HIT电池设备的单机产能相对较低，清洗机、PVD、丝网印刷机单机产能大约在200MW/台左右，PECVD只有100MW/台左右的产能。未来随着单机产能提高，设备成本有望持续下降，与PERC持平。


HIT电池规划产能达30GW，2020年有望成HIT电池产业元年

此前，由于设备初期投资高以及对制程工艺要求严格，大部分厂商对异质结电池技术仍在观望阶段。近年来，随着高效电池已经成为了市场的主流，以及异质结电池技术不断提高，成本持续下降。各市场主体加快HIT电池的投资布局。国际方面，现有产能1GW、量产效率达23%的日本三洋可谓是HIT中的领头羊，除此之外，具有较成熟HIT技术的还有REC、Keneka、Solarcity等。

国内方面，尽管当前我国异质结电池产量较低，2017年为60MW，2018年为约为886MW，但国内企业布局正在加快。数据显示，目前已有10多家企业参与到异质结电池研发、生产中，规划总产能已超过30GW。其中作为异质结领域较早的“拓荒者”之一，晋能科技早在2017年就已实现中试线投产，现有产能100MW，异质结电池量产最高效率达23.85%，量产平均良率达98.29%，未来的规划产能为1GW。而布局较早的中智、汉能及钧石现有产能也分别达到了160 MW、150 MW和600 MW，规划产能分别为2GW、2GW、5GW。通威、爱康、彩虹等新进入的企业自2018年起纷纷宣布了GW级的异质结产能布局，目前产线多在建设中。

随着企业加大HIT电池投资布局，一批标杆企业与项目可能在年底到2020年投运，预计将有2020年将有4-7GW以上的HIT新增产能投放，超前几年累计产能。而这也将进一步提升行业对异质结电池的信心，2020年可能是HIT的产业化元年。


以上数据及分析均来自于前瞻产业研究院《中国太阳能电池行业市场前瞻与投资战略规划分析报告》

原标题：2020年有望成HIT电池产业元年 未来3-5年成本有望下降50%