近年来，光伏技术研发和产业化进展突飞猛进，太阳能电池量产转换效率不断创新高，PERC作为目前行业主流产品被大量成熟应用，同时效率提升也遇到瓶颈，行业技术焦点由P型转向N型。TOPCon因其低衰减、效率提升潜力大、产线升级成本低等优点，被行业广泛关注，成为目前N型领域市占率最高的电池技术。在TOPCon技术产业化方面，除了早在2017年就开始布局的先锋企业中来光电外，行业其他各大龙头企业也开始纷纷布局TOPCon产能，抢占市场高地。
TOPCon电池效率进阶
目前已经商业化的钝化接触结构主要分为两种：
1）基于非晶硅的a-Si:H(i)/a-Si:H (p+/n+)；
2）基于多晶硅的SiOx/poly-Si(p+/n+)；
运用前者的钝化接触电池称之为HJT或者HIT电池，运用后者的钝化接触电池称之为TOPCon电池。
TOPCon电池的诞生
2013年，德国Fraunhofer ISE的Feldmann等受SIPOS启发，报道了一种在SiOx界面层上生长掺杂的a-Si和μ-Si混合发射极结构的电池，称之为隧穿氧化层钝化接触（Tunnel Oxide Passivating Contacts）电池，简称TOPCon电池。
TOPCon太阳电池结构示意图
TOPCon电池前表面与常规N-PERT太阳电池一样，为硼扩散的发射极，使用Al2O3/SiNx双层钝化膜，主要区别在于背面氧化出一层极薄氧化硅层，并利用PECVD在氧化层表面沉积一层磷掺杂的微晶非晶混合Si薄膜，在850°C的退火温度下退火，显示了钝化接触结构优异的钝化性能，制备的电池效率超过23%。
学术界的TOPCon电池效率进阶
2019年
2019年，Fraunhofer ISE将N型TOPCon电池的效率提升至25.8%，创造了N型TOPCon电池新的效率记录；
2020年
2020年，Fraunhofer ISE在25.8%效率电池上进一步优化了发射极的复合损失和横向传输电阻损失，将n+ TOPCon置于P型硅衬底的背面作为发射极，创造了转换效率26%的TOPCon电池世界效率。
在此期间，德国哈梅林太阳能研究所（ISFH）还在2014年尝试将具有良好钝化性能的TOPCon结构与IBC电池结合，首次提出了具有722 mV开路电压和23.9%转换效率的POLO-IBC（TOPCon结构的IBC）电池，并在2018年将POLO-IBC电池的效率提升至26.1%，创造了TOPCon结构的IBC电池的世界效率记录。
POLO-IBC电池结构示意图&世界效率记录POLO-IBC
电池结构示意图
产业界的TOPCon电池效率进阶
2021年6月，隆基宣布在面积242.97 cm²的N型TOPCon上实现25.21%的转换效率，德国ISFH认证。
2021年8月，东方日升报道了其158.75尺寸（251.99 cm²）的N型TOPCon电池具有24.78%的转换效率。
2021年9月，中来光电报道了其182尺寸（330.15 cm²）的N型TOPCon电池具有25.4%的转换效率，且经过中国计量科学研究院（NIM）认证。
同月，天合光能报道了其210尺寸（440.92 cm²）的TOPCon电池具有24.54%的转换效率。
2021年10月，晶科报道了其163.75尺寸的N型TOPCon电池转换效率达到25.4%，经过日本JET检测实验室标定。
根据理论计算，TOPCon太阳电池的潜在效率（28.7%）最接近晶体硅太阳电池理论极限效率（29.43%）。当前产业化N型双面TOPCon电池的最高效率与潜在效率仍然存在一定的距离，可以通过以下途径来提升TOPCon电池的效率：
1）降低发射极钝化区域的复合损失和载流子传输损失；
2）降低背面的非理想光学损失；
3）降低光学遮挡及反射损失。
TOPCon的市场占比及未来规模预测
行业全面去补贴后，光伏发电需要依靠自身竞争力与传统能源展开直接竞争，真正实现不依赖补贴的市场化自我持续发展，同时行业竞争格局也将发生重大变化，大量无法满足 “平价上网” 要求的低效落后产能将加速淘汰，而 “更高品质、更高效率、更低成本” 的先进光伏产品将占据市场主导。
ITRPV 2021预测，N型电池技术是符合市场发展的技术趋势，N型硅片的市场份额将逐渐增加，有望在2031年达到50%，成为主流硅片类型。根据PV InfoLink 2021最新预测结果，在诸多种类的N型电池中，TOPCon电池的产能及出货量占比在今年将超过50%，呈现出逐渐增加的趋势，未来在N型组件中处于主导性的地位。
ITRPV预测不同硅片的市场份额
2020-2025 N型组件产能及出货量
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