近日，加拿大渥太华大学领导的国际科研团队研发出全球首款背接触微米光伏电池，厚度仅相当于 2 根头发丝。与传统太阳能技术相比具有显著优势，可减少 95% 电极引起的阴影，并可能将能源生产成本降低多达三倍。该研究成果已发表在《细胞报告物理科学（Cell Reports Physical Science）》杂志，题目为“小型化功率器件的 III-V 半导体异质结构的 3D 互连”。

“这些微米级光伏电池具有显著的特性，包括极小的尺寸和显著减少的阴影。这些特性适用于各种应用，从电子设备的致密化到太阳能电池，用于太空探索的轻型核电池以及电信和物联网设备的小型化，”工程学院副院长兼能源光子器件大学研究主席 Karin Hinzer 表示。Hinzer 补充道：“首个背接触测微光伏电池的开发是电子设备小型化的关键一步”。

BC电池会成为市场主流

BC电池（背接触电池技术，BC指代Back Contact）是一种将PN结和金属接触都设于太阳电池背面的光伏电池，可以与PERC、HJT、TOPCon等技术结合，形成不同的技术路线，如HPBC、HBC、TBC等。9月5日，隆基绿能董事长钟宝申在公司半年度业绩说明会上官宣，在接下来的5~6年，BC电池会是晶硅电池的绝对主流，包括双面和单面电池。

上海交通大学太阳能研究所所长、上海市太阳能学会名誉理事长沈文忠曾表示，BC类电池最大的好处有两点。首先，因为金属栅线会遮掉一部分的太阳光，正面没有栅线的BC类背接触电池技术光电转换效率更高。另外从外观上来看，BC电池技术因为正面没有栅线，产品的美观度较高，特别适合于分布式应用场景。“BC电池技术的挑战在于，两种栅线都在背面，制造端的难度挑战更大一些。”沈文忠补充道。

“BC电池在结构上和传统电池有的很大区别，这种结构差异导致BC电池在量产时对控制精度的要求较高、控制点，这两大因素也是量产调试耗时较长的主要原因。”钟宝申表示，目前BC量产的良率约为95%，达到了量产水平，后续生产系统会继续提高至满足98%~99%的良率目标。

钟宝申表示：“过去十年，隆基进行了多种技术路线的储备，目标是找到一款更具客户价值的产品，同时又能在效率和成本间取得很好的平衡，多种技术路线中拥有最高效率的技术是BC电池。”钟宝申表示，BC电池早在上世纪80~90年代已逐步实现产业化，但是因为价格较高，一直是光伏领域的“奢侈品”。对于隆基而言，经过多年的研发储备，BC电池技术已经足够成熟，相较于各种技术路线而言竞争力已经有所显现。

“虽然相较于其他技术的产品价格可以稍贵一点但是差距已经很小，未来随着量产后技术的进一步提升会给客户带来更高的价值。目前市场上拿到这款产品的客户反馈正面，大多数安装客户在实际应用中在发电收益上有所提高。”钟宝申表示。

BC 电池关键工艺流程

工艺流程长和关键工艺技术难度高导致的设备投资成本大+良率低是其成本较高的主要原因，图形化和金属化环节是BC电池主要优化工艺环节。

BC 电池将正面栅线全部转移至背面，硅片作为衬底，前表面依次沉积FSF 和减反膜，背表面依次沉积钝化膜、掺杂层、减反膜和金属电极，其中FSF、掺杂层和金属栅线是最为关键的结构，直接影响电池片的转换效率和生产良率。

BC 电池生产过程可以分为前道工序、图形化和金属化三大环节：1）前道工序：清洗、碱抛、制绒之后沉积钝化层，干热氧化法制备钝化层速度慢，限制产能；2）图形化：工序流程长，需反复沉积薄膜、刻蚀；3）金属化：电极对准相应极区对精度要求高。图形化和金属化是生产流程长+工艺难度大的主要环节，也是推高BC 电池成本，制约产业化发展的主要环节。

激光有望缩短工序，多方案针对性解决其他工艺难点，BC 电池终有破局之日。

1）激光在光伏行业中应用丰富，在BC 电池中用于激光刻蚀、激光开槽和激光开孔。由于BC 电池对精度要求高，精度高为激光优势，契合BC 电池需求，激光逐渐成为BC 电池关键设备。但目前激光技术尚有进步空间，进一步突破后将更大程度参与到BC 电池生产制造中，缩短工序流程；2）电镀精度高，可弥补丝网印刷精度低的缺点，已在HJT 中用于铜栅线的制备，随着图形化工艺不断成熟，将有望成为丝印的替代工艺，助力BC 电池降本增效。

BC 电池效率优势明显，或成为关键技术。1）BC 电池具有转换效率更高的优势，与TOPCON、HJT 等电池技术通过降低电学损失提高转换效率不同，BC 电池通过增加正面光照面积减少光学损失提升效率，可以与其他电池进行结合，或成为关键平台技术。2）XBC 电池产线可以通过升级得到，降低初始投资成本；3）BC 电池外表美观，适合于分布式户用场景，未来随着制造成本降低，将逐渐渗透到地面电站的建设中；4）头部企业押注BC 电池，增加行业玩家的关注度，BC 电池产业化即将迈入正轨。

BC电池的市场前景如何？

双碳背景下，全球主要工业国对光伏发电发电越来越重视。从全球来看，2018-2022五年之间，光伏新增装机量从104.7GW增长到200GW，的规模翻了一倍。国内方面，2022年光伏发电新增装机87.41GW，同比增长59.3%。中国光伏新增装机量连续10年位居全球首位，累计装机量连续8年位居全球首位。2023年Q3国内新增光伏装机50.52GW，同增133%、环增 13%。

经历过2020和2021两年不可抗因素后，装计量增速快速攀升，并且势头越发迅猛，国内增速已经率先超过2019年之前的水平。未来，随着光伏技术的提升和节能减排的持续推进，光伏装机量将会持续爆发。

随着光伏装机量的不断提升，光伏电池行业市场规模持续增长，行业景气度不断提升。再者，我国光伏技术领先全球，大量的光伏组件出口全球，促使光伏电池市场规模进一步扩大。根据数据显示，我国光伏电池产量由2017年的94.54GW增长至2022年的343.64GW，年均复合增长率达29.45%，预计2023年我国光伏电池产量可达444.84GW。

如此巨大的市场规模，让BC电池拥有巨大的增量空间和替代空间，从未来前景上来说，已经又不少大厂站队BC电池，认为将会成为主流。BC电池的产业链主要包括上游、中游和下游三个部分。

上游：主要涉及硅料和硅片的生产和供应。硅料主要由通威股份、大全能源等公司生产，硅片则由TCL中环、隆基绿能等公司生产。这些公司在原材料的研发和生产方面具有丰富的经验和技术积累。中游：主要涉及电池片和组件的生产和制造。在这个环节中，隆基绿能、爱旭股份、永和智控和晶科能源等公司处于主导地位。这些公司在电池片和组件的设计、研发和制造方面拥有先进的技术和丰富的经验。下游：主要涉及光伏电站的建设和运营。光伏电站是利用太阳能发电的一种方式，其建设和运营需要专业的电力工程公司和运营管理公司参与。在这个环节中，各电力工程公司和运营管理公司可以根据客户需求提供定制化的解决方案。

此外，BC电池产业链还包括设备和辅材的供应。设备供应商提供光伏电池生产所需的专用设备和生产线，而辅材供应商则提供电池生产所需的辅助材料，如玻璃、边框、胶水等。这些供应商在保障BC电池生产的顺利进行方面发挥着重要作用。总体来说，BC电池产业链的各个环节都有相应的市场竞争和产业布局，各环节之间的协同合作是推动BC电池产业持续发展的关键。