自太陽能光伏技術面世以來，人們就一直為它的低轉換效率而煩惱。陽光普照，無窮無盡。然而，它更需要人們去主動獲取。對于能源的欲望是光伏技術前進的動力，太陽能電池的低成本高效率追求是光伏技術永恒的目標。而對于光伏企業來說，太陽能電池的轉換效率和成本控制是生存的根基。太陽能光伏技術的大規模推廣應用到如今效果初顯，2013年全球光伏裝機就已經突破了100GW。然而，伴隨著這個輝煌成就，不知有多少光伏企業因此到下。

　　從2008年到現在，全球光伏組件價格已經下降了75%以上。伴隨著成本的下降，轉換效率卻越來越高。根據德國亞琛實驗室統計，3年來，光伏組件的轉換效率提高了4.9 %。隨著時間的推進，光伏技術在各國研究機構和制造商手中注定會不斷進步。

　　效率是光伏產品的靈魂

　　然而，由于經濟危機的緣故，太陽能光伏行業經歷過一段相當時期的岑寂期。在這段時間里，大量的企業因為技術、經濟等等各方面的原因慘遭淘汰。而這一段時間，也是太陽能電池技術的穩定成熟時期，晶體硅電池奠定了霸主地位。到2013年數據統計時間截止，太陽能電池產品中，主流晶體硅電池——P型單晶硅電池和多晶硅電池占據了全球92%的市場份額。而該類型的太陽能電池中國生產商也因此奠定了太陽能市場的主要地位。大浪淘沙，在兼并整合大潮下，現如今存活下來的企業都是經過了考驗。但這些企業也鱗傷遍體，暗舔傷口。殊不知，如今或許將會有新一輪的洪流在等待著他們!

　　當前的社會，一切都講究個快。所謂先下手為強。如果將目光投止到當前，我們會發現，太陽能技術安靜地太久了，而有些人，卻又在不知不覺中趕超了別人一步。

　　2014年2月20日，河北曹妃甸漢能光伏有限公司成立揭牌。漢能曹妃甸總產能達3GW的銅銦鎵硒(CIGS)太陽能薄膜組件生產基地落戶此地。項目總投資約350億元人民幣。2014年2月26日，漢能3GW光伏產業集群暨一期600MW銅銦鎵硒(CIGS)薄膜電池項目簽約儀式在山東淄博舉行。根據官方網站消息，該項目總投資也在350億元人民幣左右。

　　一個月內，在兩個城市同時投建3GW光伏項目，700億元人民幣的總投資額，漢能控股集團瘋狂擴張讓人感到不可思議。山雨欲來風滿樓，當這些產線全部正式建成投產后，今后太陽能市場注定迎來血雨腥風。

　　當然，這投資數量的巨大也代表著工程周期要很長。至少在項目竣工前，晶體硅太陽能制造企業還不用太過擔心漢能的薄膜光伏產品參與競爭。太陽能光伏企業的危機不僅于此!

　　主流與非主流之間只在于各自所占的市場比例。在各種經過驗證的晶體硅太陽能電池技術中，所謂主流的P型太陽能電池技術因為先發優勢走在了前端。但是，當技術走到瓶頸，非主流電池技術獲得突破的時候，鹿死誰手，尚未可知。事實上，這一主流之爭，現在已經初見端倪。

　　因為N型硅片制備的太陽能電池開路電壓和填充因子較低，并且長期使用或存放時N型硅片太陽能電池性能會有所退化，而在P型硅片上形成N+發射結比在N型硅片上形成P+發射結在工業化生產上更容易實現。目前主流P型硅太陽能電池轉換效率已經可以穩定在18%以上，要想在不增加成本的情況下再提高效率已經非常困難。人們逐漸把眼光轉向少數載流子壽命比P型硅高的多的N型硅，并為此展開大量研究投入。到如今，已經有部分企業開始正式投產其N型晶體硅電池，一舉擊潰P型太陽能電池主導地位。國際光伏技術路線圖(ITRPV)預期N型單晶硅太陽電池將從2014年的18%左右提高到2020年的50%左右。

　　N型太陽能電池技術有哪些?

　　N型硅太陽能電池有很多種類，除了可以把發射結坐在正面、背面和雙面外，還可以做成SE、EWT、PERL、MWT和HIT等結構。早期的N型硅太陽能電池歸納起來，有如下幾大種類。

　　1、PCC太陽能電池

　　點接觸電池，英文名Point-contact cell。最早由美國SunPower公司著手研發。SunPower公司利用點接觸(PCC)及絲網印刷技術，于2003年研制出背面點接觸太陽電池代號A-300，效率為20%。通過進一步改進，效率達到了21.5%。

　　A-300電池采用n型硅材料作為襯底，載流子壽命在lms以上。正表面沒有任何電極遮擋，并通過金字塔結構及減反射膜來提高電池的陷光效應。電池前后表面利用熱氧鈍化技術生成一層Si02鈍化層，降低了表面復合并增加了長波響應，從而使開路電壓得以提高。在前表面的鈍化層下又進行了淺磷擴散以形成n+前表面場，提高短波響應。背面電極與硅片之間通過Si02鈍化層中的接觸孔實現了點接觸，減少了金屬電極與硅片的接觸面積，進一步降低了載流子在電極表面的復合速率，提高了開路電壓。較為出色的陷光、鈍化效果，以及采用了可批量生產的絲印技術，使A-300成為新一代高效背接觸硅太陽電池的典型代表。

　　2.HIT異質結高效N型硅太陽能電池

　　所謂HIT結構就是在P型氫化非晶硅和n型氫化非晶硅與n型硅襯底之間增加一層非摻雜(本征)氫化非晶硅薄膜，以此改變PN結的性能。日本三洋公司最早在HIT電池技術上取得突破。

　　2000年日本三洋公司研制出10平方厘米的HIT結構異質結太陽能電池。轉換效率達到20.7% ，開路電壓達到719mV ，并且全部工藝可以在200℃以下實現。雙面結構的HIT電池由于能接收到來自地面的反射光，不論地面是否光滑，它都能發出比單面電池至少多8.1%的電能。三洋公司大規模工業化生產也獲得18.5%的效率。三洋公司在HIT太陽能電池的基礎上，還推出了正反對稱形的HIT雙功率太陽能電池組件，這種組件能夠利用正反兩面的光照。和單側光照射的構造相比，年平均增加6%-10%的輸出。

　　3、發射結鈍化一全背場擴散(PERT)N型硅太陽能電池

　　最早由趙建華設計的一種N型硅太陽電池。面積為22cm2的N型FZ單晶硅太陽電池效率達21.5%，PERT電池采用電阻率為0.9Ω·cm的FZ單晶硅片，正表面KOH腐蝕倒金字塔結構，淺磷擴散形成前表面場(FSF)，背面淺硼擴散形成發射結，再在兩面生長高質量的SiO2鈍化層，通過光刻工藝在前電極下實現重磷擴散，背電極的點接觸處實現重硼擴散。前電極采用電鍍工藝鍍銀背電極熱蒸發鋁形成點接觸結構，最后前面沉積ZnS/MgF，雙層減反射薄。2006年趙建華等申請了帶有正面鈍化N型擴散層的N型硅太陽電池專利，并加入“國家863項目”能源領域光伏行業重大課題。如今已獲得重大突破。

　　4、N+NP太陽電池

　　2006年，J.Schmidt、A.G.Aberle等人利用幾乎和現代工業化生產P型硅太陽電池完全相同的方法制備出N NP太陽電池ll ，實驗室效率為19%(4cm前電極為蒸鋁電極)，產業化效率為17%(100cm2前電極為絲網印刷銀電極)，在N型基片上正面擴散磷形成N+層，背面發射結由絲網印刷鋁漿燒結而成。值得指出的是這種結構的電池發射結在背面，少數載流子的擴散長度至少要大于基片厚度，因此對少子壽命要求很高。

　　5、背接觸背結(BC-BJ)太陽電池

　　2008年德國Fraunhofer實驗室的F.Granek，M.Hermle等人提出背接觸背結太陽電池結構，在lΩ·cm N型FZ硅片上得到了21.3% 效率”。該電池結構采用160gmN型硅片，首先正面制備金字塔結構，然后擴散磷形成N+前表面場(FSF)，最后用SiO2鈍化表面再鍍SiNx減射膜，背面通過擴散阻擋層實現硼和磷的擴散，形成P 發射結和N+背表面場。電極都在背面，采用絲網印刷然后電鍍的工藝完成。

　　6、PERL太陽電池

　　J.Benick、B.Hoex等人采用PERL結構，基片采用1Ω·cmN型FZ硅片，表面制備倒金字塔陷光結構，正面擴散硼形成P發射結，然后在其上用Al3O3作為鈍化層，上面沉積SiNx減反射膜。背面采用SiO2鈍化層，再在背電極下面重擴散磷形成N+背表面場，取得了23.4%的N型硅最高轉換效率。

　　7、雙面N型硅太陽電池

　　雙面N型硅太陽電池是Gamma Solar公司研發的一種新型結構。在N型CZ單晶硅基底上，正面擴散硼形成P+發射結，背面擴散磷形成N+背表面場。詳細的工藝目前還無法知曉。該公司稱在180μm厚、156mm X 156mm的N型硅片上兩面效率均達到了17%，并計劃在2009年9月正式投產。

　　事實上，在經過數年的技術積累與沉淀之后，上述技術有數種經過驗證后已經被淘汰。而真正有用的技術則在進一步研究之后獲得認可。N型太陽能電池技術現在已經有陸續的量產產品推出，一下下地重擊著相關企業的心臟。如果說，在早幾年前N型太陽能電池還只是國外某些企業的高科技“玩具”的話，一旦國內光伏企業也開始真正實現量產，“白菜價”的國產N型硅太陽能電池對于市場的沖擊遠不是驗證性產品的新鮮感可以比擬。

　　主流晶體硅電池的危機當然不僅于此。2013年12月19日，西安隆基、河北晶龍、卡姆丹克、天津中環、陽光能源五家公司聯合對外發布了帶有其共同理念的新產品單晶M1&M2。保利協鑫不甘落后，12月22日，保利協鑫能源控股有限公司面對眾多客戶和合作伙伴發布了其第二代類單晶硅片產品“鑫單晶G2”，并于1月進入商業化量產。高效硅片之爭尚未落下帷幕，緊接著，新年過后，手里有貨的大公司也不再藏著掖著了，紛紛發布其新技術產品。

　　那么，現在究竟有多少新晉太陽能電池產品?

　　晶澳太陽能新一代Percium高效光伏組件

　　今年2月份，晶澳太陽能開始在全球發布其最新一代高效光伏組件——Percium。截止發稿日，產品已在2月18日的以色列 Clean Tech 展會、2月26日的日本 PV 展會成功發布，并計劃于3月的英國 Ecobuild 展會和5月的中國 SNEC 等展會登陸。

　　Percium組件包括60片電池的Percium 單晶組件、60片電池的 Riecium 多晶組件。因為新技術的應用，Percium組件比行業平均60片電池組件高出15-20瓦。60片電池的 Percium 單晶組件功率比行業平均60片電池單晶組件高出20瓦。技術核心為Percium 單晶電池使用的最先進的背鈍化和局部鋁背場技術(即PERT電池技術)，電池平均轉換效率超過20.3%，比行業平均單晶電池轉換效率高出1.3%。該高功率單晶組件在同等單位面積下安裝的功率高8%。

　　60片電池的 Riecium 多晶組件功率比行業平均多晶組件高出15瓦，同時比行業平均單晶組件高出5瓦。技術核心為Riecium 多晶組件的核心 Riecium 多晶電池使用的黑硅技術，這一技術使電池顏色一致，產品外表更加美觀。電池平均轉換效率超過18.3%，比行業平均單晶電池轉換效率高出0.8%。該高功率多晶組件在同等單位面積下安裝的功率高6%。

　　天合光能研發IBC電池技術 24.4%效率破世界紀錄

　　作為國家863計劃研發課題，天合光能光伏科學與技術國家重點實驗室已獨立研制出面向產業化的面積為125mm×125mm光電轉換效率大于22%的IBC電池。然而，天合光能的IBC電池技術如今再獲突破。

　　據記者2月28日從天合光能有限公司獲悉，該公司與澳大利亞國立大學合作研發的新型高效晶體硅太陽電池經德國Fraunhofer CalLab實驗室獨立測試，光電轉換效率高達24.4%，創造了世界IBC晶硅太陽電池的嶄新紀錄，是迄今為止由獨立機構確認的效率最高的IBC太陽電池。目前，實驗室正在積極籌備建立低成本全背電極太陽電池的中試驗示范線。

　　中電光伏基于高效背場和背鈍化技術的晶體硅電池轉換效率達到20.44%

　　中電電氣光伏有限公司承擔了國家863項目能源領域光伏行業重大課題：效率20%以上基于高效背場和背鈍化技術的晶體硅電池產業化成套關鍵技術及示范生產線。該課題總體目標為掌握效率20%以上晶體硅太陽電池成套重大工藝及核心裝備技術，建成擁有自主知識產權的高效晶體硅太陽電池示范生產線，并形成批量產品。近期，該項目獲得突破，最新電池轉換效率實驗數據達到20.44%。

　　該項目目前已經進入量產化準備階段，預計在未來的三個月內，該電池的效率會進入一個快速增長期。中電光伏計劃到2014年底將轉換效率20%以上的電池量產化，以降低發電成本，提高光伏發電與常規火電的成本競爭力。

　　晶科能源發智能組件新品 效率提高20%

　　2月26日，晶科發布能夠對每塊太陽能電池板進行設定的MPPT系統智能組件。此次發布的系統是在每塊太陽能電池板上安裝MPPT用終端而實現的。據介紹，在太陽能電池板內，由于能對串聯太陽能電池單元的每個電路進行MPPT控制，因此即使對于電流和電壓出現異常的電路，也能夠實現最佳的MPPT控制、使輸出功率最大化。

　　即使是被陰影遮擋的太陽能電池板，也可以將輸出功率的降低控制在最低水平，此外還有助于抑制會將面板部材烤焦的“熱斑”(Hot Spot)現象。太陽能發電容易受天氣、氣溫和日照的影響，運行不穩定，晶科的目標是通過MPPT的分散控制，提高太陽能發電系統整體的效率。

　　MPPT控制

　　是指針對太陽能電池板的輸出功率，將電流和電壓控制在最佳水平、并維持最大電量(功率點)。一般情況下，MPPT由功率調節器(PCS)負責，以PCS或者串聯十幾塊太陽能電池板的“組串”為單位進行控制。不過，如果每塊太陽能電池板都會安裝MPPT用終端，這樣一來成本就會增高。

　　昱晶“秘密武器”或正式曝光

　　2013年12月昱晶副總經理劉偉澍指出，太陽能經過產業整并、需求成長，明年的供需缺口將大幅縮小、2015年供需更可望完全趨于平衡;還透露，為了追求產品的差異化，昱晶2014年第一季度將推出高效新產品。在今年東京光伏博覽會上，這一“秘密武器”正式曝光。

　　在本次展會中，昱晶宣告采用18.4%多晶電池片的組件已經可以量產，目前60片的組件輸出瓦數達到265-275W，單晶更以19.8%的高效產品做為展出重點，其瓦數從275-285W。以高效電池片為后盾，昱晶向世人展示了在開發組件方面的雄心。

　　京瓷太陽能轉換效率18.6%的多晶硅光伏組件

　　通過提高結晶品質、改善電極工序、以及減少載流子復合，京瓷終于實現了量產水平下太陽能電池的更高轉換效率——18.6%。這一轉換效率較該公司史上最高值(17.8%)提高了0.8個百分點。預定從2014年夏季開始，在日本國內銷售采用該高效單元的高輸出功率太陽能電池板。

　　英利熊貓電池高效電池繼續制霸

　　3月6日，在航天機電上海太陽能工程技術研究中心舉辦的“光伏電池組件創新技術及電站應用技術論壇”上，英利集團首席技術館宋登元博士為與會嘉賓分享了其N型硅太陽電池“熊貓”的研究進程——20.7%的實驗室轉換效率，19.7%的平均效率。通過采用雙面發電設計，使電池能夠接受從正面和背面進入的光線，從而實現雙面發電功能。根據英利2013年3月份的一組對比數據，熊貓組件的雙面發電特性使得其平均發電量輸出高于常規組件6%以上，每瓦平均輸出高于普通多晶組件4%以上。而且與市場上三洋、SunPower的類似N型晶體硅電池相比，英利的熊貓電池便宜40%左右。

　　截止到目前，各種各樣的驗證過的太陽能電池新品紛紛顯示。2014年的太陽能市場注定不會平靜。前有同行的高效新型晶體硅太陽能電池跨步超越，后有漢能最新CIGS薄膜電池追趕。光伏企業是否會因此再度進入吞并潮?2013年全球十大太陽能光伏組件制造商，中國企業占了7個位置。然而，在新產品井噴之時，該如何保住市場地位?研發實力嚴重落后的小型光伏企業，又會有多少被吞并?