常被認為“小眾”“只適合做分布式”的BC組件得以打入集中式市場，離不開自身技術與產品的日臻成熟：BC技術已從實驗室里的“奢侈品”成為量產效率的冠軍。曾經引領過光伏行業(yè)時代變革的愛旭、隆基，已先后轉向BC技術路線；目前占據大塊光伏市場份額的TOPCon頭部廠商，無一不在進行BC技術儲備與追趕。憑借受光面積更大的電池結構設計、更加徹底的鈍化工藝、行業(yè)領先的量產效率，愛旭N型ABC技術儼然已成為單結晶硅技術變革的引領者。
“ABC”——追求極致的決心
單結晶硅電池技術路線繁多，但都遵循一個共通的原理：太陽光激發(fā)半導體電池內的PN結產生光電效應，電極收集載流子形成電流發(fā)電。其中，PERC、TOPCon、HJT等電池的正負金屬電極分別位于電池的正面和背面，而位于正面的電極存在金屬遮擋，約5%的太陽光不能充分被電池吸收和利用。金屬遮擋的存在，直接限制了上述技術路線的轉換效率空間。
為了消除這種結構上的缺陷，盡可能多地利用每一縷陽光，BC電池應運而生。正如ABC（All Back Contact）技術的字面描述，ABC電池的p區(qū)和n區(qū)均設置在電池背面，正面無需設置發(fā)射極或表面場，電池正面金屬柵線遮擋損失降到0%，從而實現(xiàn)全面積受光和全硅發(fā)電，使得BC電池相較傳統(tǒng)的前后表面都有柵線的電池的轉換效率顯著提升。
說起來簡單，把全部金屬接觸都轉移至電池背面的操作并不容易。BC電池正、負電極均位于背面，需要在密集的電極排布中將正、負電極區(qū)隔開來，避免漏電；將金屬接觸全部置于背面后，背面圖形化難度陡升，傳統(tǒng)的掩膜光刻工序復雜、成本高、良率低，無法適應大規(guī)模生產……電池結構的變化，既開辟了效率提升的空間，也提高了電池研發(fā)及生產制造的門檻，這也是為何長期以來BC技術未能實現(xiàn)規(guī)?；慨a，一度被視作單結晶硅電池“待摘的明珠”。
最為接近單結晶硅極限轉換效率的路線，注定了只有追求極限才能突破工藝技術難關。最終在 BC技術中首先實現(xiàn)GW級量產的N型ABC，幾乎集成了各種工藝的極致：背面PN區(qū)高低差隔離設計，消除PN區(qū)直接接觸帶來的漏電影響；高質量復合介質薄膜鈍化，最大程度減少載流子的復合損失；超快激光圖形化技術，通過飛秒、皮秒、亞皮秒超快激光一步法完成加工，實現(xiàn)了低成本、高產能和高良率的規(guī)模量產……
由此可見，類似“BC只是改變了電池結構，算不上一代新技術”的論調，只是放大了BC作為一種平臺技術可以與TOPCon、HJT等疊加的特點，并選擇性無視了N型ABC在工藝技術方面的創(chuàng)新與突破；而正是這種創(chuàng)新與突破，讓看似簡單卻門檻極高的電池結構設計從理論成為現(xiàn)實。
減少復合——技術迭代的核心
某國內光伏企業(yè)負責人曾表示，主流光伏電池技術的迭代核心就是鈍化技術。而N型ABC便是目前最徹底地實現(xiàn)雙面鈍化的光伏電池技術路線，在光伏技術追求穩(wěn)定鈍化技術的道路上保持領先。
光伏電池對于鈍化的重視，基于光電轉換這一過程存在多種轉換效率損失。能量太過大于或小于光伏電池吸收層禁帶寬度的光子無法有效利用；光伏電池的電流來源于光生載流子（電子、空穴）的分離和收集，但電池材料的缺陷、雜質會形成復合中心，促使電子與空穴以各種形式復合，能夠收集利用的電流會相應減少。吸收層禁帶寬度由材料性質決定，改良手段有限；通過鈍化等工藝減少材料中的復合中心，剝奪電子-空穴復合的機會，從而降低載流子復合造成的電流損失、提升光電轉換效率，成為光伏技術革新歷程的“主旋律”。
而根據鈍化技術的應用情況，光伏電池的技術演變可以分為三個階段，即：未鈍化發(fā)射極、鈍化發(fā)射極、鈍化接觸。
第一階段的代表技術鋁背場（Al-BSF）電池，其背面鋁電極與硅襯底整面接觸，金屬鋁與硅基體在界面處會產生大量復合，嚴重影響載流子的收集。PERC電池的出現(xiàn)，將光伏電池技術帶入第二階段。PERC電池在電池背表面沉積Al2O3/SiNx疊層鈍化膜，對硅片進行場效應鈍化與化學鈍化，顯著減少了背面大多數區(qū)域的復合，提高了電池開路電壓和長波光譜響應，提升了電池效率，也由此開啟了PERC為代表的P型電池時代。
PERC電池使用的是P型單晶硅片，隨著制備工藝上的制約被逐漸突破，N型單晶硅片憑借更高的少子壽命、更高的金屬污染容忍度以及不受硼氧復合對相關的光致衰減（LID）影響等特性，逐漸代替P型硅片成為行業(yè)“新寵”，并催生了單面N型TOPCon技術。
除了由P轉N，TOPCon技術還在電池背面引入了具備第三階段特征的鈍化接觸結構，使金屬電極與硅襯底分離，降低了背表面與金屬材料間的復合，實現(xiàn)了效率的提升；然而，其電池正面仍沿用第二階段的擴散發(fā)射極，發(fā)射極與硅基體之間產生的復合仍舊難以消除，這也使得TOPCon技術止步于“2.5階段”。
為了邁入真正應用全鈍化接觸技術的第三階段，光伏行業(yè)又誕生了以正背面非晶硅鈍化的異質結（HJT）技術、將異質結與BC結合的HBC技術、將TOPCon與BC結合的TBC技術等。BC結構的應用，為電池表面鈍化工藝提供了新的選擇，然而，非晶硅的寄生吸收效應會減少電池對入射光的有效吸收，限制了HJT與HBC的理論效率；TBC的多項量產工藝則有待進一步優(yōu)化……
經過多年持續(xù)的研發(fā)攻關與工藝突破，N型ABC通過集成多種鈍化技術，實現(xiàn)了硅基體全鈍化與全背鈍化接觸，并憑借正面無遮擋的天然優(yōu)勢，在正面沉積高質量多層復合介質薄膜，將表面復合降至最低；獨創(chuàng)的金屬化涂布技術，同步解決了高溫漿料帶來的接觸不良與界面復合高的問題。
由于以多種手段降低了復合帶來的效率損失，N型ABC電池的效率極限相較目前只實現(xiàn)了單極鈍化接觸的TOPCon要高出1.2到2個百分點。N型ABC憑借更徹底的鈍化技術，成為光伏電池技術變革的標桿。
轉換效率——光伏發(fā)電的初心
梳理上述工藝技術演變路徑可以發(fā)現(xiàn)，光伏行業(yè)對技術升級的需求，本質上是對更高轉換效率的追求。為什么效率如此重要？
假設人類社會可以生產無限多的光伏組件來接收太陽能，即便組件轉化效率很低，終究可以靠足夠多的光伏組件來滿足電力需求。但現(xiàn)實情況是，可以安裝光伏組件的土地、屋頂、陽臺面積都有限度，電池、組件生產也需要消耗資源……
如何在有限的資源條件下，盡可能多地接收太陽能、盡可能多地將接收的太陽能轉換為電能，提高資源利用效率、推動可持續(xù)發(fā)展，這既是光伏發(fā)電技術的“第一性原理”，也是光伏發(fā)電行業(yè)的“底色”與“初心”。
正是憑著對更高效率的追求，有的企業(yè)在多晶硅占據絕對市場優(yōu)勢的情況下，堅決轉向了制備難度更大但轉換效率更高的單晶硅；有的企業(yè)在自身引領P型電池時代的同時，義無反顧地投入代表更高轉換效率的N型電池與組件的研發(fā)創(chuàng)新。無論是多晶硅還是P型電池，一度都曾是光伏市場的絕對“主流”，但在技術變革到來之際，曾經的“主流”光環(huán)在更高轉換效率的路徑面前總是黯然失色、快速退出。
追求更高光伏轉換效率，不僅是光伏技術內在的邏輯，更是光伏市場一次又一次的堅定選擇。而縱覽能夠走出實驗室、接受市場檢驗的各類光伏技術，N型ABC組件至今已連續(xù)18個月保持組件量產效率第一，組件量產效率達到24.2%，是單結晶硅時代當之無愧的“效率之王”。
光伏電池走過70年發(fā)展歷程，“光”海沉浮中一個又一個新技術高高躍起又沒入天際，你方唱罷我登臺，沒有人敢停下創(chuàng)新的腳步，各家光伏企業(yè)競相追逐的結果，是無法阻擋的光伏技術升級迭代，是光伏電池轉換效率的不斷攀升。擁抱進步、持續(xù)逼近太陽能利用的極限，既是整個光伏行業(yè)的使命，更是實現(xiàn)清潔能源轉型、推動人類社會可持續(xù)發(fā)展的必然追求。
或許有一天，會有更高效的太陽能利用形式突破理論極限、取代單結晶硅，而真正的技術引領者，絕不甘于伏在昔日的“王冠”上為過往功績感慨流連，只會堅定地面朝向代表更高效率的未來，“踏平坎坷成大道，斗罷艱險又出發(fā)”。
