摘要：随着全球范围内对可再生能源需求的显著增长，特别是光伏发电市场的蓬勃扩展，TOPCon电池凭借其高效、稳定的性能特点，迎来了前所未有的应用机遇。据统计，2022年中国TOPCon电池的产能已突破100GW大关，其中晶科能源独占鳌头，贡献了35GW的产能，天合光能则以8GW紧随其后。步入2023年，TOPCon电池的产能更是实现了飞跃式增长，超过了400GW的里程碑，带动市场规模攀升。2023年，中国TOPCon电池行业市场规模达570亿元，同比增长201.42%。

一、定义及分类

TOPCon电池，全称为Tunnel Oxide Passivated Contact，即隧穿氧化层钝化接触电池，是一种基于选择性载流子原理的高效N型硅太阳能电池技术。TOPCon电池的核心特点是在电池背面制备一层超薄氧化硅和一层掺杂硅薄层，形成钝化接触结构，有效降低表面复合和金属接触复合，从而提升电池的开路电压和短路电流，进而提高电池的转换效率。按照硅片类型的分类方式，TOPCon电池主要分为N型TOPCon电池和P型TOPCon电池两种。

二、行业政策

中国政府高度重视光伏行业的发展，特别是在“双碳”目标的指引下，出台了一系列政策以推动包括TOPCon电池在内的光伏技术的创新和应用。2024年9月，工业和信息化部印发《光伏产业标准体系建设指南（2024版）》，规范晶体硅和薄膜光伏电池制造设备的要求；规范薄膜光伏电池所需材料的技术要求；规范电池及组件上用于收集载流子和传输电流的电极材料的技术要求；规范光伏电池和组件的测量要求；规范光伏电池的相关技术要求等。该政策将推动TOPCon电池技术的标准化和规范化发展，提高生产效率和产品质量，促进光伏产业的融合与创新。同时，还将为TOPCon电池企业提供更加明确的市场导向和技术支持，助力企业在激烈的市场竞争中脱颖而出。

三、发展历程

中国TOPCon电池行业发展主要经历了三个阶段。2013年至2017年的技术雏形期，TOPCon技术概念最早由德国Fraunhofer研究所于2013年提出。2015年，Fraunhofer研究所研发出效率达到25.1%的TOPCon电池。2017年，美国乔治亚理工学院对TOPCon电池的电性能模拟研究将其电池效率提高到了25.7%。

2018年至2020年的产品布局期，2018年，晶科能源在大面积商用硅片衬底上制备的N型TOPCon电池最高效率达到了24.19%。2019年，天合光能宣布其光伏科学与技术国家重点实验室所研发的高效N型单晶i-TOPCon太阳电池光电转换效率高达24.58%。

2021年至今的商业推广期，2021年，隆基绿能在单晶硅片商业化尺寸TOPCon电池效率上首次突破25%，N型TOPCon转换效率达到了25.21%。2022年，晶科能源自主研发的182 N型高效单晶硅电池最高效率达到了25.7%，TOPCon电池开始启动规模化应用。2023年，晶科能源在182及以上尺寸大面积N型TOPCon电池实现26.4%的转换效率。2024年2月，中环低碳（安徽）新能源科技有限公司研发生产的N型TOPCon电池量产转换效率达26.31%。

四、行业壁垒

1、技术壁垒

TOPCon电池技术具有较高的工艺复杂性，需要企业拥有深厚的技术积累和研发能力。例如，TOPCon电池生产过程中通常需要经过多达11步工序，改变任意工序的设备使用时长、反应物浓度等参数都可能对电池性能产生不确定影响。此外，TOPCon电池技术路线多点开花、各具优劣，目前用于生长高质量重掺杂多晶硅层的主流工艺为通过热氧法生长约1.5-2nm的隧穿氧化层，而掺杂多晶硅层主要分为LPCVD、PECVD、PEALD及PVD四种技术路线。这些技术路线的选择和优化需要企业进行大量的实验和生产实践，积累经验。

2、成本控制壁垒

TOPCon电池的非硅成本较传统PERC电池高，主要体现在银浆消耗量增加、设备投资成本增加、能耗增加以及良率和耗材成本增加等方面。企业需要通过技术创新和工艺优化来降低成本，例如通过使用SMBB、无主栅及激光转印等技术降低银浆消耗量，或者通过优化设备和工艺来降低能耗和提高良率。此外，TOPCon电池的设备投资额较高，需要企业有足够的资金实力和成本控制能力。

3、市场准入壁垒

随着国内外市场对高效光伏产品的需求增加，TOPCon电池因其高效率而受到市场青睐。但同时，市场对光伏产品的性能、可靠性和成本效益要求也越来越高。企业需要获得相关的市场认证，如TÜV、IEC等国际认证，以证明其产品的质量和可靠性。此外，企业还需要建立稳定的销售渠道和客户关系，以确保产品的市场接受度和竞争力。对于新进入者来说，建立品牌信誉和市场份额需要时间和大量的市场推广投入。

五、产业链

1、行业产业链分析

TOPCon电池行业产业链上游主要生产TOPCon电池所需的原材料和核心制备设备。原材料涉及高纯多晶硅、单晶硅片、银浆等，其中硅片是电池的基础材料，对电池性能有直接影响。核心制备设备则包括清洗制绒设备、硼扩散设备、镀膜设备（如LPCVD、PECVD）、刻蚀设备、丝网印刷机等，这些设备用于制造过程中的不同阶段，对电池的最终性能和质量起到关键作用。产业链中游是TOPCon电池的生产制造环节。产业链下游主要涉及TOPCon电池的应用领域，包括集中式光伏电站、分布式光伏电站、光热电站等。

TOPCon电池行业产业链

单晶硅片

隆基绿能科技股份有限公司

TCL中环新能源科技股份有限公司

晶科能源股份有限公司

北京京运通科技股份有限公司

硼扩散设备

深圳市捷佳伟创新能源装备股份有限公司

湖南红太阳光电科技有限公司

深圳市大族光伏装备有限公司

拉普拉斯新能源科技股份有限公司

镀膜设备

湖北京山轻工机械股份有限公司

深圳市捷佳伟创新能源装备股份有限公司

苏州迈为科技股份有限公司

拉普拉斯新能源科技股份有限公司

刻蚀设备

北方华创科技集团股份有限公司

中微半导体设备(上海)股份有限公司

美国应用材料公司

泛林半导体公司

上游

晶科能源股份有限公司

隆基绿能科技股份有限公司

天合光能股份有限公司

晶澳太阳能科技股份有限公司

中游

集中式光伏电站

分布式光伏电站

光热电站

下游

2、行业领先企业分析

（1）晶科能源股份有限公司

晶科能源股份有限公司是全球光伏行业的龙头企业之一，形成了硅片、电池、组件垂直一体化的发展布局。2024年上半年，公司已实现稳定量产的N型电池产能超过75GW，N型TOPCon电池大规模量产平均测试效率已超26.1%，良率保持在98%以上，电池入库效率、非硅成本和新技术导入节奏保持行业领先；182mm72版型N型TOPCon组件量产平均功率超595W。公司上半年出货量中N型组件占比超过80%，总出货量及N型产品出货量继续保持行业第一。同时，公司也在积极布局面向未来的中长期技术提效方案，其中公司基于N型TOPCon的钙钛矿叠层电池研发取得重大突破，经中科院上海微系统与信息技术研究所检测，其转化效率达到33.24%，大幅提升了公司之前保持的同类叠层电池最高转换效率，进一步拓展了N型TOPCon向下一代电池技术升级空间。2024年上半年，晶科能源营业收入为473亿元，同比下降11.88%；归母净利润为12亿元，同比下降68.77%。由于光伏价格下跌，带动公司业绩承压，如今N型组件价格再度下跌，晶科能源三季度业绩或许不太乐观。

（2）天合光能股份有限公司

天合光能股份有限公司是全球领先的光伏智慧能源整体解决方案提供商，业务覆盖光伏产品、光伏系统、智慧能源三大板块。天合光能的TOPCon研发始于2015年，当时公司率先在国内开展TOPCon研究并形成首个专利。2023年5月，天合光能发布了新一代N型i-TOPCon先进技术，该技术使电池量产效率达到26%，组件量产功率高达700W。2024年4月，天合光能宣布其210+N型i-TOPCon光伏组件最高输出功率达到740.6W，创造了新的世界纪录。2024年上半年，天合光能营业收入为430亿元，同比下降12.99%；归母净利润为5亿元，同比下降85.14%。随着光伏产业链上中下游各环节的市场价格跌跌不休，公司组件业务的盈利能力受到严重冲击。特别是N型TOPCon组件的市场价格继续承压下行，已跌至最低0.78元/瓦，P型组件价格更低。这种价格战直接影响公司的业绩。

六、行业现状

随着全球范围内对可再生能源需求的显著增长，特别是光伏发电市场的蓬勃扩展，TOPCon电池凭借其高效、稳定的性能特点，迎来了前所未有的应用机遇。据统计，2022年中国TOPCon电池的产能已突破100GW大关，其中晶科能源独占鳌头，贡献了35GW的产能，天合光能则以8GW紧随其后。步入2023年，TOPCon电池的产能更是实现了飞跃式增长，超过了400GW的里程碑，带动市场规模攀升。2023年，中国TOPCon电池行业市场规模达570亿元，同比增长201.42%。

七、发展因素

1、机遇

（1）技术创新带来的效率提升

TOPCon电池技术具有显著的效率优势，目前量产效率已超过25%，并且理论上的效率极限高达28.7%。随着技术的持续进步，如激光辅助烧结技术、正背面的Poly-finger技术、新型金属化技术、隧穿势垒再构技术等的应用，TOPCon电池的转换效率有望进一步提升。此外，TOPCon技术是一个平台化的技术，未来可以与钙钛矿等其他技术结合，发展出新型高效电池技术，应用于更细分的光伏市场。

（2）政策支持为行业发展提供保障

中国政府高度重视清洁能源的发展，出台了一系列政策支持光伏行业，特别是高效电池技术的发展。例如，国家发展改革委等五部门发布的《加快电力装备绿色低碳创新发展行动计划》中提到推动TOPCon技术的产业化。这些政策不仅为TOPCon电池的研发和产业化提供了政策支持，也为行业的长期发展提供了稳定的市场预期。

（3）市场需求的持续增长

随着全球对清洁能源需求的增长，特别是“双碳”目标的提出，光伏市场的需求持续扩大。TOPCon电池因其高效率和低衰减特性，受到市场的广泛欢迎。预计未来几年，全球光伏市场需求将保持持续增长，年增长幅度约10%-15%。这种市场需求的增长为TOPCon电池的产能落地和产业化提供了广阔的市场空间。

2、挑战

（1）技术迭代与研发投入压力

TOPCon电池技术虽然具有诸多优势，但技术迭代速度较快，要求企业不断投入研发以保持竞争力。然而，研发投入需要巨额资金，且存在研发失败的风险，这对企业的财务实力和风险管理能力提出了较高要求。此外，随着技术的不断进步，旧有技术和设备可能迅速过时，企业需要不断更新生产线和工艺，以适应市场需求和技术变革。

（2）市场竞争加剧与市场份额争夺

随着TOPCon技术的逐渐成熟和市场的扩大，越来越多的企业开始布局TOPCon电池领域，市场竞争日趋激烈。企业需要不断提升产品质量、降低成本、提高效率，以保持市场竞争力。此外，随着国内外光伏市场的不断发展，TOPCon电池企业还需要面对国际贸易环境的不确定性，如关税、贸易壁垒等，这些都对企业的市场准入和国际化发展构成了挑战。

（3）产业链整合与供应链稳定性

TOPCon电池产业链涉及多个环节，包括原材料供应、设备制造、电池生产等。企业需要与上下游企业紧密合作，确保供应链的稳定性和可靠性。然而，供应链中的任何环节出现问题，都可能影响电池的生产和交付。此外，原材料价格波动、设备供应紧张等因素也可能对电池的生产成本和质量造成影响。

八、竞争格局

根据各企业2023年TOPCon电池产能规划、电池量产平均转换效率以及2023年累计专利数量进行划分，第一梯队的企业有晶科能源、晶澳科技、钧达股份和天合光能，产能规划均超40GW。第二梯队的企业为阿特斯、通威股份、隆基绿能、一道新能、英发德耀等；第三梯队有中来股份、亿晶光电等，产能规划较小，但电池转换效率可观。

九、发展趋势

1、技术创新与效率提升

TOPCon电池技术正处于快速发展阶段，各大企业都在积极推动技术革新以提升电池的转换效率。例如，一道新能的TOPCon技术已经升级至4.0 Plus版本，实现了全面量产，电池量产效率提升至26.6%，并有潜力迈向27%的新高度。随着技术的不断进步，包括钝化材料、电池结构和技术方法的创新，TOPCon电池的转换效率有望持续提升，进一步巩固其在光伏市场中的竞争力。

2、产能扩张与市场布局

中国TOPCon电池产能正在快速扩张。2022年产能已超过100GW，并预计在2024年底将达到514.6GW。随着产能的增加，企业需要在全球范围内寻找合作伙伴和市场机会。例如，一道新能与多家央企、外企建立了合作关系，以满足市场对高效光伏产品的需求。此外，企业也在积极建设新的生产基地，以提高产品质量和产能，确保供应链的稳定性。

3、政策支持与市场需求

中国政府对光伏行业的支持为TOPCon电池行业的发展提供了强有力的保障。各级政府出台的政策，如《关于推动未来产业创新发展的实施意见》，都在推动高效太阳能电池的研发和产业化。随着全球对清洁能源需求的增长，特别是在“双碳”目标的背景下，TOPCon电池因其高效率和低衰减特性，预计将在未来几年内实现更广泛的市场应用和更快速的增长。