文｜华夏能源网

编者按：科技创新是推动能源转型的核心驱动力。由“资源为王”到“技术为王”，能源产业的底层逻辑已发生根本性转变，科技创新的价值在不断增强。

中国在能源科技创新上取得了诸多突破性进展，如高效高功率光伏电池、钙钛矿技术、超大型风机、先进储能、氢能与燃料电池、能源互联网与智能电网等。但科创之路无坦途，要实现零碳未来的美好愿景，科技创新仍需克服诸多难题和障碍。

为探寻能源科技创新的前沿方向，探索开放创新、协同创新、跨界创新的最优路径，汇聚全球智慧推动绿色低碳转型，华夏能源网特别启动了「能源科创“领航者”访谈计划」。

本文为系列访谈的第①篇，华夏能源网（公众号hxny3060）独家对话华晟新能源首席科学家王文静。

64岁的王文静步履轻盈，神态轻松，身着一件条纹POLO衫径直走上演讲台。

“效率提升是异质结电池技术进步的一个方面，但其实更重要的是，它在重构整个产业链。”在接下来所做的《异质结太阳能电池技术发展趋势》的演讲中，王文静特别谈了自己的体会。

作为华晟新能源首席科学家，王文静浑身散发着科研人员独有的气质，谈吐儒雅却不失锐利，这与他在学界与产业界深耕多年无不相关。

在加入华晟新能源之前，他已是光伏行业知名的技术大拿，曾担任中科院电工研究所太阳电池技术研究室主任，博士生导师，有着30多年的太阳能电池技术研发经验。

2020年夏天，专注于异质结（HJT）电池研发的初创公司华晟新能源诞生，王文静出任首席科学家。2003年开始，王文静就在做异质结太阳电池的研究工作，这是他看好的技术方向。

在数次经历行业周期的光伏“前辈”们面前，华晟还是一家不折不扣的新秀企业，而正是这家新势力，迅速成长为一匹“黑马”杀出重围，肩负起探索异质结技术未来的重任。

异质结是一项有超过30年历史的技术。不过，在同为N型的技术赛道上，与当前的市场“顶流”TOPCon相比，异质结是一条少有人走的路。

在光伏技术迭代浪潮中，异质结因为超高的光电转化效率潜力而被普遍看好，但产业化进度却一直“雷声大雨点小”，多家巨头都前脚高调宣布大力拓展异质结，后脚转身就投入TOPCon的汪洋大海。

直到华晟入场，异质结技术路线才开始在国内真正从实验室走向产业化。华晟用了三年有余的时间，从零起步将异质结产能做到了20GW/年，可以说已经实现了规模化量产。

但从整个行业格局来看，截止2024年年中，TOPCon已披露的产能超过1000GW；以隆基绿能为主的BC技术企业，也在迅速扩大产能；而异质结总产能不到50GW。

异质结产业化之难到底难在哪儿？什么时候能够做到“三分天下有其一”？

除了制造成本差距悬殊之外，还因为TOPCon的产能可以通过技术“改良”来实现——通过改造现存PERC产线，能相对快速的实现产能跃升，而异质结却没有这个便利，几乎无“外力”可借。

“TOPCon产能可以上那么快，是因为TOPCon采用了大部分PERC电池的设备和材料，在此基础上加了背面多晶硅的沉积，实际上是做了‘加法’，利用原来的产业链生态，包括设备商、材料商和电池制造商的优势，相当于是整个产业链基础是完全建好的。这是它的优势。”王文静在采访中表示。

但好东西总会被看到，高价值一定会被挖掘。

如今，随着大型央国企的光伏项目招标集采陆续将异质结单列，并给予了比TOPCon更高的价格接受度，异质结的价值，以及这条路上坚定创新者的坚持，再度被市场认可。

而随着光伏行业大洗牌，部分TOPCon企业陆续停止扩产，用创新寻找价值增量的企业多起来，一些材料商、设备商也开始“转向”，成为异质结生态中的参与者。业内基本的共识是：在未来的主流技术方向中，异质结是选项之一。

对于这样的局面，是王文静和华晟新能源团队喜闻乐见的，他们也更希望产业生态早日建立起来，一群人一起走才会走得更远。在9月25日中国光伏行业协会主办的2024光伏行业技术创新大会上，王文静对异质结的技术现状和产业化进展侃侃而谈，毫无保留。这样的“布道”，在他看来亦是培育行业基础、扩大“朋友圈”的有效方式。

演讲结束后，王文静接受了华夏能源网的独家专访。这场专访比原定时间推迟了半小时，是缘于一段小插曲——这位科学家实在不愿错过下一位演讲嘉宾，来自光伏设备商捷佳伟创中试线技术总监盛江的发言。捷佳伟创，正是华晟的“同行者”之一。

在采访中，王文静坚定认为，异质结是晶体硅的终极技术，当前异质结设备降本的重要节点已经出现。

对于业界最关心的成本和效率问题，王文静对华夏能源网表示，“异质结比TOPCon的降本空间更大。”

王文静还谈到了关于TOPCon、BC和异质结在技术融合、与钙钛矿叠层以及集中式电站、分布式场景应用中的优劣势。

以下是华夏能源网与王文静的深度对话全文：

华夏能源网：华晟在创业之初，为什么选择了异质结方向？凭什么断定异质结是正确的、代表未来的发展方向？

王文静：一直以来，我都认为异质结比TOPCon、PERC的效率潜力更高。刚开始华晟选择异质结路线，在于异质结是双面钝化接触，而TOPCon是单面钝化接触，异质结双面都是非晶硅，将来是微晶硅，而TOPCon必须两面都是多晶硅才能达到理想效率。

基于这一点，当初在TOPCon还看不出双面钝化的趋势时，我们就一致认为异质结比TOPCon的效率会更高，异质结是晶硅路线的终极技术。

如果TOPCon做成双面钝化，也有可能赶上异质结的效率，但异质结已经是最理想的技术，我们为什么不选择它？这就是当初选择异质结的考虑。

华夏能源网：异质结跟TOPCon相比，目前最大的劣势还是成本太高。异质结的降本空间有多大？

王文静：异质结主要成本有三大块：第一块是银浆成本，第二块是硅片成本，第三块是ITO靶材生产中铟的成本。

第一个，银浆的成本，异质结明显比TOPCon更低。原来用纯银浆料，我们的用量是高于TOPCon的，但现在通过银包铜的浆料导入、0BB（无主栅）技术等，异质结的银浆含量已经明显低于TOPCon了。华晟异质结的银耗量现在是7mg/W，而TOPCon普遍在10-12mg/W。

当然，异质结的大规模量产仍在不断推进和优化中。银包铜工艺的引入虽然对（组件的）效率有一定影响，在这方面我们还在持续进行开发研究。要在使用低成本的银包铜浆料的基础之上，平衡效率和成本，实现“最佳”。

0BB目前还没有100%应用。0BB如何把它做好呢？我觉得未来半年到一年，我们可以把铜替代比例从50%提升到70%。对比TOPCon，这一进展展现出明显的优势，因为TOPCon是无法实现铜替代的。

第二个，异质结的硅片天然比TOPCon成本低，因为薄硅片、边皮利用、高氧利用。现在的硅料、硅片太便宜了，但我相信从长远来讲，它必定会回到一个合理价位。假如硅料、硅片回到合理价位，异质结在硅片上的成本优势就会明显体现出来。

异质结在银浆和硅片方面已经体现出明显优势，下一步就是无铟浆料，现在已经在背表面导入了，预计能够减少50%的铟使用，不过这也牵涉到效率优化的问题，而且ITO（即透明导电膜）还不是很贵，总共是4分钱，花大力气做减铟及无铟，降低1分钱，其实没有到那么紧急的程度。这是第三个成本问题。

还有设备成本下降，也要慢慢来，因为设备开发商的研发周期不会很快。就现在的产线设备投入，异质结是3亿元/GW，TOPCon大约是1.5亿元/GW。

坦白来讲，在整个产业链完全配套和全部稳定大规模量产之前，异质结目前的成本还是比TOPCon要高，但降本方面已经有明显优势，降本空间要比TOPCon大，虽然这还需要一些时间。

华夏能源网：华晟异质结的银浆耗量已经完全达到7mg/W了吗？

王文静：应用银包铜和0BB技术可以达到7mg/W，但现在0BB还没有完全产业化，如果不是0BB，到不了7mg/W，可能在9-10mg/W左右。

华夏能源网：除了刚才提到的工艺降本，华晟在异质结研发上还有哪些优势？

王文静：华晟的优势主要体现在产业化技术。

华晟在建立之初，面前一片漆黑，不知道前方有什么在等着我们。每一步都要做实验、做研发。所以华晟在实验或研发层面，更注重产业化技术的转化，力争以最快速度把技术变成产业。

虽然作为一家新兴企业，华晟在独立研发和项目扩产上的投入规模还无法和行业巨头相比。但我们更注重快速研发落地，要把那些光伏龙头企业说出的新概念，以及其他设备商、材料商提出的新想法，通过我们的研发，快速推进落地并真正实现产业化。

另一方面，华晟把实验室到中试、再到量产的速度和匹配度拉到非常高。

我们认为，太阳能电池的产业化研究应该是开放的体系。像有的龙头企业是自建体系，做什么都要保密，研发也不对外合作。华晟就比较开放，产业链上材料商、设备商都在配合我们一块做。

如果企业限制合作的设备商跟其他企业合作，这对材料商、设备商的业务拓展和创新进步也是不利的。

华晟的开放创新理念，促进了产业链的重构。现在并不是说某一家企业把电池结构做好就行了，包括0BB、光转膜、浆料等开发，都要产业链厂商联合起来。

所以，华晟在异质结方面的优势，一是重构产业生态，二是在开放式创新的体系下，和上下游供应商，甚至是竞争对手一起，把产业做好。

华夏能源网：你讲到异质结有明显的光电转换效率优势，我们看到BC技术在异军突起，转换效率甚至更高。异质结会被BC超越吗？

王文静：做BC的企业，无论是HBC还是TBC，都要等这两种技术产业链成熟。没有异质结或TOPCon的产业链配合，BC路线也做不好。

以HBC举例，工艺上要把膜做到背面。但当膜还不成熟时，HBC其实没什么太大的用处。

另外，BC也是产业链整合，并不是凭借一家企业的力量就能做到。如果只靠一家企业研究BC，研发投入会很重，还面临两方面挑战：一方面是工艺变得复杂以后，成本能不能降得比较低？另一方面，BC双面率比较低，发电量的成本能不能降下来，也要经过长时间的评估。

华夏能源网：异质结与BC相比有哪些优势？

王文静：异质结的成本比BC低，BC的某些制造或者材料成本可能低于异质结，但BC的工艺步骤多。

异质结由于工艺简单，良率比较高。异质结的工艺是四步，而BC工艺步骤更多，它的良率就会下降。每一个阶段、步骤导致的良率下降，加起来成品良率就会比较低。

BC主要优点是效率高，因为前面没电极遮挡了。但异质结的双面率一直是比较高的，可以达到90%甚至95%，组件双面率带来发电效率的增加，这是BC技术比不了的。

华夏能源网：您怎么看待异质结与钙钛矿叠层的趋势？

王文静：效率更高是肯定的。因为异质结、钙钛矿都用ITO薄膜，所以叠在一起就省一层ITO，两者天然匹配。TOPCon是没有ITO的，它要与钙钛矿叠层还得再多加一层ITO薄膜，不仅成本更贵，对它本身的钝化也不好。

现在所有实验室里晶硅-钙钛矿叠层电池效率的世界纪录，全使用异质结技术，最具代表的就是牛津光伏（注：Oxford PV），也都是跟异质结叠的，所以异质结和钙钛矿叠层是比较容易的。

现在也有些TOPCon的企业，也要跟钙钛矿叠，并不是说不可能，但难度一定会增加。

华夏能源网：叠层工艺目前面临哪些挑战？

王文静：本身挑战还蛮多的。钙钛矿这一层还没完全做好，现在面临“三大关”：

第一是钙钛矿的实验室稳定性，还达不到严苛的、大规模的可靠性，可靠性通不过，肯定要“一票否决”了。

第二是叠层还做不出大面积、高效率的产品。现在很多叠层都是很小面积，如果要做到像硅片一样大，效率就低下来了。

第三，即便你稳定可靠了，效率够高、面积够大，还得拼成本。假如你高几瓦，跟我多用几片组件的成本一样，就没有优势。就像现在异质结比TOPCon效率高，但为什么TOPCon产业化更快呢，因为它的成本更低。

要过这“三大关”，才能真正的大规模量产，要经过相当长时间的研发。过这“三大关”不容易，很多技术发展了二三十年都还没有太多进展，像异质结经过30年的探索，现在也还都在重构产业链，这个过程注定很漫长。

华夏能源网：做新技术，产业链配套很重要，异质结的产业链配套进展如何？

王文静：异质结是完全颠覆性的技术，整个产业链也是颠覆性的。

异质结与TOPCon不同，整个产业链都要建全新的。只有丝网印刷、表面清洗两道工序能用PERC的，但这两道工序也得按照我们的需求做很多改进。

其实从成立至今的四年里，华晟大部分工作都是产业化重构，就是不仅自己要先把效率提升，还要拉动产业配套。

刚开始时，浆料、切片企业都不配合，比如我们提出半片切割，硅片企业说“我们本来没有这套东西，你硬生生要我重新开发”——这种情况下，我们只能上下游都自己做一些。所以华晟自己建了硅片厂，“半片切割”是华晟自己做出来的，以前产业里是没有的。

华晟自己先研发、生产，做出示范后，产业化生产又很好，有几个异质结企业都提出了同样的需求，那么切片企业、拉晶企业看到你成功了，他们也就跟上了。

总结来说就是，华晟在往前探路，拉着不愿意做这种探索的配套企业一起往前走。

现在TOPCon基本已经饱和，TOPCon企业停止产能扩张了。现在TOPCon总产能已经达到1000GW，一打价格战，就没有再新建产能的需求了。

如此一来，部分设备企业、材料企业就不得不面临调整，一些设备企业转向了异质结的开发。

以前就是迈为股份等两家企业在做异质结设备，现在新的设备商呼啦啦都挤上来了。我觉得是个好事，因为设备商竞争有助于推动成本的降低，对异质结企业的发展是有利的。所以我认为，异质结设备降本的重要节点已经出现了。

华夏能源网：我们看到多家央国企的组件集采招标，单独设立了异质结标段，如何看待这个现象？是不是体现了异质结在集中式场景的竞争优势？

王文静：集中式场景一直是异质结的主战场，异质结在集中式场景更具优势。

因为异质结是大尺寸的210半片，这是以前PERC打下的基础。PERC开始是182的小尺寸组件，后来变成210，在PERC发展过程中，210占比越来越多，因为在建电站时210有优势；而TOPCon做不了大尺寸，现在都集中在182。

异质结在大尺寸组件是有优势的，大组件的效率、功率更高，与PERC相比，异质结每一块组件功率可以高出50W，集中式电站很喜欢异质结这种大组件。

所以说，异质结做集中式电站有天然优势，并不是说异质结原来做边缘市场，现在要挤到大电站，而是异质结从开始时，就是要跟TOPCon竞争。

华夏能源网：在分布式场景中，异质结有没有希望PK过其他技术路线的产品？

王文静：在分布式场景中，BC不需要背面发电，有明显优势。欧洲的分布式场景更喜欢用小组件，在这方面，TOPCon不一定比异质结更有优势。

异质结我们做了一种一边182尺寸、另一边210尺寸的半片。在500瓦或600瓦组件上，TOPCon具备一定优势，但异质结也可以做小，做到400瓦或600瓦。尽管异质结的小组件优势不如大组件那么明显，但还是可以站在同一平台上去PK。

异质结最根本的还是要降本，只要我降低成本了，分布式也有优势，大家可能更多还是要看成本的高低。

华夏能源网：您说异质结做大组件做得好、TOPCon小组件更有优势。它的标准是什么呢？

王文静：标准就是成本低。大组件会带来BOS成本的下降，包括支架、土地、接线盒、导线等等，这个优势在欧洲尤其明显。

欧洲人力很贵，欧洲的光伏支架都是从中国进口的，当地生产成本可能是中国生产的两三倍，综合来看，BOS成本要比中国高出大概两倍左右。

在中国，两块钱的组件对应两块钱的BOS成本，而在欧洲两块钱的组件可能要四块钱的BOS成本。所以，欧洲喜欢高功率的组件，组件的功率一高，所带动的BOS成本下降空间会更大。

中国将来也会是这样的趋势，现在是因为电池太便宜了。原来电池是两块钱，BOS也是两块钱，电池现在降到了8毛，但BOS是不会降的，土地、钢边框、支架、导线等，很多大宗商品是不会降的。客户当然也希望BOS成本的下降，多使用大组件是有作用的。

电池、组件越便宜，提高功率、提高效率、降低BOS的好处就体现得越明显，所以高功率、高效率组件一定是未来市场中的客户首选。