IBC 电池又称为全背电极接触晶硅太阳能电池，1975 年由 SCHWARTZ 和 LAMMERT 提出。 在电池结构上，IBC 电池与 PERC、TOPCON 等常规晶硅电池差异明显，PERC、TOPCON 电池的正面存在电极，同时，电池的发射极也位于衬底硅片的正表面，与衬底共同形成 电池的 PN 结。对于 IBC 电池而言，其最大不同点在于，电池的发射极和电极均处于电 池的背面，具体到电池结构上，以 N 型 IBC 电池为例，其在 N 型硅片正面掺磷形成 N+ 的前表面场（FSF），在硅片背面的部分区域掺磷形成 N+背场（BSF），部分区域掺硼形 成 P+区发射极。同时，在电池前表面场之上，再沉积 SIO2 钝化层，以及 SINX 减反射 层；在电池背表面，沉积一层氧化物钝化层。最后，对应 IBC 电池背面的 P+发射极和 N+背场区域，分别对应制作金属电极（P）和金属电极(N)。
IBC 电池这种特殊的电池结构的优势在于，电池正面没有金属电极遮挡，因此可以减少 金属电极对太阳光的遮挡，并且因为没有金属电极后，故而不需要考虑前表面的金属接 触问题，可以在前表面掺杂时尽量降低掺杂浓度，从而降低载流子的复合，提高短路电 流；同时，由于电池的电极都位于电池背面，因此可以自由设计背面栅线宽度而不需考 虑遮光的影响，可以容许较宽的金属栅线来降低串联电阻从而提高填充因子。特殊的电 池结构使得 IBC 能够实现更高的转换效率。 除此之外，IBC 还具备多种优势，其在光衰、温度系数等方面优势较大；同时，电池正 面无遮光，外观漂亮，尤其适用于光伏建筑一体化，具有较好的商业化前景；IBC 电池 正负电极都在电池背面，全背电极的组件制作更简单，易于装配。（报告来源：未来智库）
在衬底硅片的选择上，IBC 电池的衬底硅片既可以是 P 型硅片，也可以是 N 型硅片。 选用不同类型的衬底硅片后，其在电池的掺杂上会有所不同。如果选用 N 型硅片，则在 电池背面一定区域硼掺杂形成 P+发射极，前表面场（FSF）和 N+背场（BSF）则进行 磷掺杂。如果选用 P 型硅片，则电池背面一定区域进行磷掺杂形成 N+发射极，一定区 域进行硼掺杂形成 P+背场（BSF）。相对 P 型硅片，N 型硅片具有少子寿命高、无光衰、 弱光性能好等优点，但 P 型硅片在成本端具备优势。
同时，IBC 电池对衬底硅片的质量要求较高。从 IBC 电池的结构来看，由于其 PN 结的 位置处于电池背面，而光生载流子主要是在电池的前表面产生，其需要穿过硅片的厚度 到达背面发射极。为了减少期间光生载流子的复合，就需要衬底具有较长的少子扩散长 度，因此制备高效 IBC 电池需要采用高质量的单晶硅片。
目前，IBC 电池转换效率领先 TOPCON、HJT 等其他晶硅电池记录，SUNPOWER 目前 量产平均效率达到 25%左右，最新一代电池技术效率已经超过 25%。从 IBC 电池的发 展历程来看，SCHWARTZ 和 LAMMERT 于 1975 年首次提出背接触式光伏电池概念，经过 近 40 年的研究发展，其转换效率已经超过其他单结晶硅太阳电池。SUNPOWER 在 IBC 电池的进展中起到重要作用，1997 年，SUNPOWER 公司和斯坦福大学开发的 IBC 电池， 在 1 个光照下得到 23.2%的转换效率；2004 年，SUNPOWER 公司采用点接触和丝网印 刷技术研发出第一代大面积(149CM2)的 IBC 电池，转换效率达到 21.5%；2007 年通过 工艺优化和改进，研发出可量产的平均效率 22.4%的第二代 IBC 电池；2014 年， SUNPOWER 在 N 型 CZ 硅片上制备的第三代 IBC 太阳电池，最高效率达到 25.2%。根据 SUNPOWER 最新披露信息来看，目前公司 IBC 电池平均效率达到 25%左右，其最新推出 的 IBC 电池，吸收了 TOPCON 电池钝化接触的技术优点，并采用铜电极工艺，从电池 结构来看，量产工艺经过简化，成本在可接受范围，转换效率可以达到 26%左右。
同时，SUNPOWER 也是最早实现量产 IBC 电池的公司，2014 年 SUNPOWER 已建成年产 能 1.2GW 的 IBC 电池，包括年产能 100MW 的第三代高效 IBC 电池生产线，该产线生 产的电池平均效率达到 23.62%。
兼收并蓄，IBC 电池具备优异的工艺叠加能力，可与 TOPCON、HJT 和钙钛矿等技术有 机结合，进一步提升电池转换效率，XBC 未来有望成为下一代主流技术选择。IBC 电池 具有较高的技术升级潜力，除了以 SUNPOWER 公司为代表的经典 IBC 电池工艺外，目 前，基于 IBC 电池结构衍生的新型高效电池“XBC”，其技术路径主要包括：
与 TOPCON 电池技术进行结合，形成 TBC 或者 POLO-IBC 电池，但由于 POLOIBC 工艺复杂，产业内推进较快的为成本较低、技术同源的 TBC 电池工艺；
与 HJT 电池技术有机结合，形成 HBC 电池；HBC 电池具备更高的转换效率，而 且在组件端相同条件下发电量更高，兼具 IBC 和 HJT 的优点；
作为底电池制备叠层电池，形成 PSC IBC 叠层电池。钙钛矿电池与 IBC 太阳电池 结合制备的叠层电池能够实现吸收光谱互补, 通过提高太阳光谱的利用率来提 IBC 电池的光电转换效率。钙钛矿晶硅叠层电池理论效率达 30%以上，从而成为 突破晶硅太阳电池光电转化效率理论极限 (29.4% )的研究热点。
从效率数据来看，升级后的“XBC”电池能够实现更高的转换效率。2018 年德国哈梅 林太阳能研究所（ISFH）采用区熔(FZ)法制备的 P 型单晶硅片将 POLO 技术应用在 IBC 太阳电池上进行钝化,在 4CM2 电池面积上实现了 26.1%的 POLO-IBC 太阳电池光电转 换效率。而截至目前，HBC 电池代表着晶硅太阳电池的最高效率水平，2017 年 KANEKA通过优化串联电阻和欧姆接触性能将 HBC 电池效率提高至 26.63%。
对比其他晶硅电池技术来看，XBC 电池在效率上限方面也具备领先优势。电池转换效 率的决定因素包括开路电压、短路电流和填充因子等，就各种类型电池与理论极限的对 比来看，KANEKA 的 HBC 电池，在开路电压、短路电流密度和填充因子等方面基本达到 了理论值的上限。对比目前各种晶硅电池实验室效率来看，XBC 电池在提效空间方面高 于 TOPCON 和 HJT。（报告来源：未来智库）
降本提效是光伏行业发展的核心驱动和永恒话题，推动电池技术的更迭。太阳能电池作 为太阳能转化成电能的基本单元，直接决定光伏系统的光电转换效率，对电站收益率有 重大影响。21 世纪以来，光伏电池市场主要以技术更成熟的晶硅电池为主。对于晶硅电 池，提升光电转换效率的主要路径，就是对技术的优化与迭代。
2022 年新技术电池将成为扩产主流技术，开启新一轮电池技术扩产周期。目前，光伏 行业技术迭代、降本提效最为集中的环节便在于电池片环节，对于电池片而言，目前其 技术迭代呈现两个明显趋势，一是电池技术由 P 型 PERC 电池转向提效空间更高的新技术电池趋势明确，从目前对下游电池企业扩产的梳理来看，22 年电池扩产将主要以新 技术为主，预计 2022 年传统 PERC 电池扩产接近尾声，而新技术电池扩产占比或超 70%；第二，在具体技术路线的选择上，呈现 XBC、TOPCON 和 HJT 并存的格局，并 以目前综合性价比更高的 XBC、TOPCON 为主。
上一轮电池技术周期，是 PERC 电池对 BSF 电池的替代，当前时点类似于 2017-2018 年由PERC电池开启的电池快速产能扩张周期。2017-2019年随着成本持续下降，PERC 电池逐步进入爆发式产能扩张的时间窗口，市场份额从 2017 年的 15%提升到 2019 年 的 65%。在上一轮 PREC 电池替代周期中，其对产业的影响在于：1）使着力布局 PERC 产业化的企业获得了显著的超额收益；2）具备成本优势的企业在面对产业技术全面转 型时更有动力加速扩张，一定程度上影响了行业格局的演变。对于设备端而言，伴随上 一轮 PERC 电池的扩产，设备企业订单规模大幅增长，同时，新产品也推动了设备企业 盈利能力的明显提升。目前，行业进入了新一轮的电池新技术扩产周期，有望重现上一 轮 PERC 时代的大规模扩产，同时，设备端得益新技术投资额更高需求弹性明显。
在新技术电池技术路线中，目前产业化推进的技术主要是 TOPCON、XBC 和 HJT 三种， 不同电池技术格局特点，在转换效率、电池成本、工艺复杂性及与存量产线的兼容性等 方面均有所不同。
转换效率来看，三种 N 型电池技术均能够实现 24%以上的量产效率，IBC 电池效 率更高，且能够分别与 TOPCON、HJT 电池技术进行结合，升级成为转换效率更 高的 TBC、HBC 电池；
成本端对比来看，目前，三种电池技术的单 W 成本仍高于 PERC，相较而言， TOPCON 的单 W 成本低于 HJT；
从与 PERC 产线的兼容性来看，TOPCON（可基于 PERC 升级）>XBC(部分兼 容）>HJT（完全不兼容），TOPCON 可基于现有 PERC 产线升级。
整体来看，目前 TOPCON、XBC 和 HJT 各具特点，在转换效率方面尚未拉开明显差距， 均可以实现 24%以上的量产效率，但 XBC 电池目前效率数据高于 TOPCON 和 HJT。主 要差异体现在成本、工艺复杂度和产线兼容性等方面。综合来看，目前在新技术路线中， 短期 XBC、TOPCON 电池综合性价比相对更优，中短期扩产规模也超过 HJT。
以隆基、爱旭等为首的龙头率先开启 XBC 电池扩产，22 年 XBC 电池成为主流扩产路 线之一，扩产幅度大增。从量产进程来看，国际上 IBC 技术比较成熟的量产公司主要是 SUNPOWER 和 LG，其中，SUNPOWER 研发 IBC 技术较为成熟，14 年已经建成年产能 1.2GW 的产线，最早实现 IBC 电池量产。同时，国内部分公司也在持续推进 IBC 电池 的研发和布局，天合光能在 2017 年 5 月自主研发的大面积 6 英寸 N 型单晶硅 IBC 电池效率达到 24.13%；2018 年 2 月效率进一步提高到 25.04%，并经过日本电气安全与 环境技术实验室（JET）独立测试认证。中来光电 2018 年底通过对 N-PERT 电池线改 造升级实现了 IBC 电池的批量生产，年产能约 150MW，平均效率约 22.8%；2018 年 国家电投黄河公司建设国内第一条 200MW N 型 IBC 电池产线，2021 年 6 月宣布 IBC 电池及组件生产平均效率突破 24%。但整体而言，由于 IBC 电池技术难度和设备投资 成本较高，此前国内大部分公司仍停留在小规模研发阶段，尚未大规模量产。
伴随技术逐步成熟，以隆基、爱旭为代表的龙头厂商率先开启 XBC 电池规模化扩产。 1）隆基股份：目前在各种技术路线上均有布局，但最先明确的是差异化的 HPBC 路线。 在产能规模上看，隆基新技术电池产能在建及规划规模已达 64GW，其中最先落地的泰 州 4GW 产能预计于 2022 年 8 月投产，或采用 TOPCON 与 IBC 思路上相结合的 HPBC 路线，该项目投资额约 12 亿元，折合投资成本约为 3 亿元/GW。新产能落地值得期待。 2）爱旭股份：2021 年 4 月发布非公开发行 A 股股票和签订投资协议公告，公司在 IBC、 HBC 和叠层电池的量产技术领域取得了显著的研究成果，拟投资珠海年产 6.5GW（一 期）和义乌年产 10GW 新世代高效太阳能电池项目；2022 年 5 月发布非公开发行股票 预案（修订稿），拟定增募资 16.50 亿元，投资珠海年产 6.5GW 新世代高效晶硅电池建 设项目，新技术电池项目提上日程。
XBC 电池的制造工艺流程与其电池结构紧密相关。首先，我们来看经典 IBC 电池的结 构，以 N 型 IBC 电池为例，其在衬底硅片的正表面，通过掺磷等元素形成 N+前表面场 （FSF），在硅片背面的一定区域掺硼形成 P+区发射极，和 N 型硅片衬底共同构成电池 PN 结，同时，在硅片背面一定区域掺磷形成 N+背场（BSF），以此形成高低结；之后， 在硅片正面的 N+前表面场上，再沉积 SIO2 钝化层，以及 SINX 减反射层，同时，在电 池背面的 P+和 N+层之上，再沉积一层氧化物钝化层；最后是金属电极的制作，需要对 应电池背面的 P+和 N+区域，分别对应制作金属电极（P）和金属电极(N)。
对比 PERC、TOPCON 等其他晶硅电池的结构和制造工艺，IBC 电池的核心工艺流程及 难点主要在于，如何在电池背面制备出呈叉指状间隔排列的 P 区和 N 区，以及在其上 面分别对应形成金属化接触。 1）电池背面定域掺杂，形成间隔排列的 P+区和 N+区。对于普通晶硅电池，以 PERC 为例，其是在 P 型硅片正面通过磷扩散形成 N+发射极，与硅片基底形成 PN 结；TOPCON 电池则是在 N 型硅片正面进行硼扩散形成 P+发射极。而由于特殊的电池结构，XBC 电 池则需要在硅片背面分别形成掺硼的 P+区和掺磷的 N+区，并且为了避免漏电，P+区和 N+区之间需要分隔开，形成 GAP 区域。在 XBC 电池的工艺优化中, 叉指状的 P+和 N+ 区结构是影响电池性能的关键，因此，XBC 电池制作的关键工艺之一就在于如何实现电 池背面的定域掺杂。并且，无论是经典 IBC 电池，或是 TBC、HBC 等“XBC”形式的 升级技术，虽然具体电池结构存在差别，但背面定域掺杂均是最关键的工艺。
另外，在 XBC 电池背面定域掺杂的时候，P +发射极宽度、N+背场宽 和二者之间的间隙隔离层会对电池电性能造成较 大影响。根据相关文献研究结果，较宽的 N+背场和 GAP 区域会导致转换效率降低，原因在于，较宽的 N+背场（BSF）会使得少数载流子 从 BSF 区传输到发射区的横向平均距离增大，进而提高了扩散过程中的复合损失，因 此，N+背场宽度应尽量窄小；同时，P+区和 N+区之间的 GAP 区域应尽可能窄，且表 面应具有良好的钝化效果才可避免少数载流子的复合，太宽可能会导致背接触电池的有 效面积被浪费，有效载流子也难以被收集，从而降低电池性能。但 GAP 区域的宽度受制 备工艺的技术可实现性限制，过窄的宽度设计会提高工艺技术瓶颈和增加过程控制难度。
XBC 电池需要在背面分别进行硼和磷的局域扩散，其实现工艺较多，结合主要光伏企业 申请专利情况，目前产业推进的常见定域掺杂方法主要是掩膜法，再结合光刻、丝网印 刷刻蚀浆料、激光刻蚀或者离子注入等方法来形成定域掺杂的图形。具体来看：
通过光刻技术在掩膜上形成需要的图形，随后再进行扩散掺杂，但光刻法的成本较 高，不适合规模化生产； 印刷法，通过丝网印刷刻蚀浆料或者阻挡型浆料来刻蚀或者遮挡住不需要刻蚀的 部分掩膜，从而形成需要的图形。这种方法在制作步骤中涉及多次掩膜、腐蚀，制 程复杂，同时，丝网印刷本身也存在对准精度不够、多次印刷问题等局限，从而给 电池结构设计带来了挑战，较小的 P-N 间距和金属接触面积能带来电池效率的提 升，因此，丝网印刷需要在工艺重复可靠性和电池效率之间找到平衡； 激光，可有效解决丝网印刷过程中的局限，无论是间接刻蚀掩膜（利用激光的高能 量使局部固体硅升华成为气相，从而使附着在该部分硅上的薄膜脱落），还是直接 刻蚀（如 SINX 吸收紫外激光能量而被刻蚀），激光都可以得到比丝网印刷更为精细的结构，更细微的金属接触开孔和更多样的图案设计；结合产业推进以及龙头企 业 XBC 电池扩产中的选择来看，目前，激光成为主要的选择方法。离子注入方式，优点是可以精确地控制掺杂浓度，通过掩膜可以形成选择性的离子 注入掺杂。同时，离子注入后，还需要进行一步高温退火过程来将杂质激活并推进 到硅片内部，并且还需要修复离子注入造成的硅片表面晶格损伤。离子注入具有控 制精度高、扩散均匀性好等特点，但设备昂贵，易造成晶格损伤，在光伏行业中实 际应用较少。
2）XBC 电池的另一关键工艺在于背面金属化栅线的制作。XBC 电池背面电极的设计， 不仅影响着电池性能，还直接决定了 IBC 组件的制作工艺。XBC 电池的电极都在背面， 由于不需要考虑遮光，所以可以更灵活的设计栅线，降低串联电阻。但为了减少金属接 触区域的复合，XBC 电池在金属化之前一般要打开接触孔/线，以此来减少金属接触区 的复合。另外，为了防止漏电，N 和 P 的金属电极接触孔需要与各自的扩散区对准。在 打开接触孔/线的时候，通常采用激光开槽、丝网印刷刻蚀浆料、湿法刻蚀等方法来将接 触区的钝化膜去除，形成接触区。在金属电极的制作方法上，可以采用丝网印刷、激光 转印、电镀等多种技术。
相对传统晶硅电池生产流程，XBC 电池的工艺流程较为复杂。对于经典 IBC 电池的工 艺流程来看，其工序步骤有部分与 PERC 兼容，但同时又增加了硼扩散、镀氮化硅层、 镀掩膜、激光开槽等工序，并增加了清洗的步骤。
TBC 电池是将 TOPCON 的背面钝化接触技术与 IBC 相结合，对传统 IBC 电池的背面 进行优化设计。从电池结构来看，TOPCON 电池最大的特点是，在电池背面制备一层超 薄隧穿氧化层和掺杂非晶硅层，二者共同构成背面钝化接触结构；经典 IBC 电池的最大 特点则是，在电池背面形成间隔排列的 P+和 N+区域作为发射极和背场（BSF），且电 极也全面转移到背面。TBC 电池将二者的结构优势进行了有机结合，即在硅片背面沉积 一层超薄隧穿氧化层 SIO2，并制作间隔排列的 P+和 N+的 POLY-SI 作为发射极和背场 （BSF），硅片正面沉积前表面场，钝化层和减反射层，背面沉积钝化层，在背面再分别 对准 P+和 N+区域制作对应 P 和 N 的金属电极。TBC 的电池结构使其具有更低的复合，更好的接触，从而获得更高的转化效率。2018 年德国哈梅林太阳能研究所（ISFH）制 作的 POLO-IBC 电池获得了 26.1 %的光电转换效率。
TBC 电池工艺步骤部分与 TOPCON 兼容。TBC 电池结合了 TOPCON 的背面钝化接触 和 IBC 的背面叉指状排列 P+和 N+区，以及正面无栅线的特点，基于其二者结合后的 电池结构，TBC 电池工艺流程的重点在于几个方面，背面隧穿氧化层的沉积，背面间隔 排列的 P+和 N+的 POLY-SI 的沉积，以及背面金属电极的制作。而在 TOPCON 电池的 制作中，其背面隧穿氧化层和掺杂非晶硅层的制作，主要是通过 LPCVD、PECVD、PVD 等方法进行沉积，TBC 电池在隧穿层和 P+和 N+区沉积的时候，有部分工序也与 TOPCON 电池相同，存在部分兼容。主要差异体现在如何实现背面的局域掺杂，以及背 面金属电极的制作。
具体工艺流程方面，结合目前隆基乐叶、金石能源、韩华新能源、普乐新能源、国家电 投等公布的发明专利申请来看，常见的 TBC 电池的工艺流程如下：1）对基底硅片进行去损伤、制绒、清洗和背抛光处理；2）在硅片背面沉积隧穿氧化层，以及隧穿层上的硼 掺杂的 P+POLY SI 层，沉积工艺可以采用 PECVD 原位掺杂、LPCVD 或者 PVD 等；3） 沉积氧化物掩膜层，再利用激光开槽等方式去除 N+区域和 GAP 区域覆盖的掩膜层以及 此前沉积的 P+层，再沉积磷掺杂的 N+POLY SI 层。在沉积 P+和 N+ POLY SI 环节中，由 于需要二者是间隔排列的，会涉及多次沉积掩膜层和激光开槽等刻蚀工艺的应用；4） 前表面沉积 AIOX 钝化层&SINX 减反射层，以及背面 SINX 层；5）利用激光开槽等方式 进行 P+和 N+区域的金属接触开孔，并进行对应区域的电极制作，电极制作方法可以选 择激光转印、丝网印刷、电镀等。
同时，从隆基乐叶、金石能源、韩华新能源、普乐新能源、国家电投等的发明专利申请 来看，各家在具体的工艺步骤和实现方式上有所区别，比如：1）背面 P+区域的硼掺杂 方面，实现方法上包括 PECVD，LPCVD 等，也有部分厂商采用激光掺杂的方法，如普 乐新能源提出采用丝网印刷工艺把硼浆印刷在晶硅衬底背面后，再利用激光掺杂工艺实 现硼掺杂，国家电投提出采用印刷、喷涂或 CVD 方法在背面沉积一层 P 性掺杂源后， 再用激光对 P+区进行掺杂；2）在氧化物掩膜层的制备上，也有 CVD 法、激光辐照氧 化等工艺；3）核心工艺的差别还体现在，在实现背面间隔排列的 P+和 N+层的时候， 如何利用掩膜、开槽等多种方式来减少工序步骤，提高效率。（报告来源：未来智库）
HBC 电池是异质结( HJT) 电池与背接触( IBC) 电池的有机结合，既利用了 HJT 电池结 构非晶硅优越的表面钝化性能，同时也借鉴了 IBC 电池结构正面无金属遮挡的优点， 兼具二者电池的结构优势。同时，HJT 电池的低温制备工艺还可以避免传统电池的高温 制备过程对硅片造成的形变和热损伤。 从 HBC 电池结构来看，基于 N 型硅片衬底，其在硅片正面依次沉积氢化非晶硅（A-SI:H） 作为前表面钝化层，并采用 SINX 减反射层取代透明的 TCO 导电膜，光学损失更少、成 本更低；在硅片背面，依次沉积氢化非晶硅（A-SI:H）背钝化层，以及钝化层上呈叉指 状分布的 P-A-SI∶H 层和 N-A-SI∶H 层，分别作为发射极和背场 BSF，发射极和 BSF 二 者间隙隔离。同时，在发射极和 BSF 上再沉积透明导电薄膜，并制作对应的金属接触 电极。
HBC 电池将结合了 HJT 与 IBC 两种高效电池技术的优势于一体，转换效率优势明显， 而且在组件端相同条件下发电量更高，自 2014 年以来一直占据着晶硅太阳电池最高转 换效率纪录的位置。2016 年日本 KANEKA 公司宣布在面积为 180CM2 订单 HBC 电池结 构上实现了世界最高转换效率 26.33%；紧接着在 2017 年 8 月，KANEKA 又将该记录提 高至 26.63%，这也是目前晶硅太阳能电池研发效率的最高水平和记录。
HBC 电池工艺步骤部分与 HJT 相同。HBC 电池结合了 HJT 和 IBC 电池结构的特点， 基于其二者结合后的电池结构，HBC 电池有部分工序也与 HJT 电池相同，存在部分兼 容。从 HJT 电池的制作流程看，其核心制造工序主要为清洗制绒、非晶硅薄膜沉积、 TCO 膜沉积和电极金属化 4 道工序。与 HJT 电池工序流程相比，HBC 电池工艺流程的 差异主要体现在如何实现背面的局域掺杂，以及背面金属电极的制作。
具体工艺流程来看，结合国家电投、金石能源、爱旭股份等公司的发明专利申请来看， HBC 电池的关键工艺在于制备电池背面叉指状排列的掺硼和掺磷氢化非晶硅区域，类 似 TBC 电池，因此也会涉及到掩膜、开槽、沉积、刻蚀等多道工艺的交替应用。
整体来看，XBC 电池的工艺流程在晶硅电池中最为复杂，在技术升级为 TBC、HBC 电 池之后，工艺步骤较经典 IBC 电池进一步增加。以 HBC 电池为例，其不仅需要解决 HJT 技术存在的 TCO 靶材和低温银浆成本高等问题，还需要解决 IBC 电池电极隔离（正负 电极都位于背面）、工艺流程复杂及工艺窗口窄等问题。 从设备投资成本看，对比不同电池技术路线，目前 TOPCON 电池设备投资额约 2 亿元 /GW 左右，经典 IBC 电池约 3 亿元/GW 左右，HJT 电池约 4.0-4.5 亿元/GW，而 TBC、 HBC 电池作为升级技术，因为增加了工序步骤及对应设备，单 GW 设备投资相对较高。
结合激光在光伏行业的应用来看，激光主要应用于电池片、组件环节。其中，在电池片 环节的应用包括开槽、掺杂、打孔、刻蚀、退火等多种工艺；组件端包括划片、串焊等 应用。对于光伏高效电池的生产制备，其光电转换效率提升的关键在于控制光学损失和 电学损失，激光具有快速、准确、零接触以及良好的热效应等优势，可以极大避免太阳 能电池制造过程中的损耗，从而提升光电转换效率，同时还能降低生产成本。激光技术 在 PERC、TOPCON、IBC 和 HJT 电池当中，均已经有多种激光技术的应用。
具体到 XBC 电池，由于 XBC 电池工艺路线比较复杂，需要在电池背面制备叉指状排列 的掺硼 P+区域和掺磷 N+区域，工艺过程中需要结合掩膜、激光开槽、刻蚀等多种工艺 交替应用，最后还需要制作对应的电极。因此，从 XBC 电池的电池结构及工艺流程来 看，XBC 电池为激光技术的应用提供了更丰富的应用场景和机会，结合各光伏企业的专 利申请来看，激光在 XBC 电池中的应用包括激光开槽、激光刻蚀、激光热氧化、激光 掺杂及激光转印，另外，在 HBC 电池中还可以使用激光对 N+掺杂非晶硅层进行激光处 理，使得局域 N+薄膜晶化或者晶化度提高。具体来看，激光在 XBC 电池中的应用潜力 如下：
1、激光开槽。XBC 电池工艺复杂，其中涉及到多个环节的掩膜层开孔以及电极对应区 域钝化层的打开。XBC 电池量产推广的关键是减少生产步骤，减少机械接触带来的效率 损伤，而激光开槽的应用可以达到这个效果。具体来看，激光开槽工艺在 XBC 电池中 的应用场景包括： 1）在沉积掩膜层之后，使用激光打开掩膜膜层，使得 P+和 N+之间的形成 GAP 区域； 2）XBC 电池的电极均在背面，可以使用激光在电池背面 P+和 N+区域上方的减反射层 （ARC）形成开孔，然后可以在开孔处印刷形成对应 P 和 N 的金属电极。通过激光开 孔进行电接触的方式可以使得背接触电池获得较低的金属接触复合，进而提高转换效率； 3）结合光伏企业专利申请以及产业推进情况看，激光开槽在 XBC 电池生产中存在多道 应用，并已经成为主要工序步骤。（报告来源：未来智库）
2、激光辐照，形成氧化物掩膜层（激光氧化工艺）。根据隆基乐叶申请日为 2021 年 9 月 30 日提交的发明专利申请（申请公布号：CN 113921626A），公司提出了在制备 XBC 电池过程中，通过两步激光氧化工艺来分别形成 P+和 N+特定掺杂区域的氧化物掩膜 层。具体方法来看，在含氧气氛环境下，通用激光直接对 P+和 N+的特定区域进行激光 辐照，从而在激光扫过的区域形成氧化物掩膜层。激光辐照的方法使得氧化物掩膜层的 形成精度高，相较于外加热氧化或者 PECVD 形成的掩膜层，激光辐照过程的热量小， 可以减小对 P+和 N+掺杂区域的损伤。
3、激光掺杂，对 XBC 电池背面 P+区域进行硼掺杂。根据国家电投（申请公布号： CN110061072A）和普乐新能源（申请公布号：CN114023830A）的专利申请，其在 XBC 电池的制作中，在对电池背面 P+和 N+区域掺杂的时候，P+区域硼掺杂的时候，先采用 印刷、喷涂或 CVD 方法在背面沉积一层 P 型掺杂源，之后使用激光对 P+区进行直接 硼掺杂。
4、激光转印。激光转印作为新兴的电极金属化工艺，降本提效作用显著，在 XBC 电池 金属电极的制作中具有应用潜力较大。
5、此外，根据国家电投 2021 年 10 月 9 日提交的发明专利申请，其提出在制备 HBC 电池过程中，可以使用激光对 N+掺杂非晶硅层进行激光处理，从而使得局域 N+薄膜晶 化或者晶化度提高，并为后续结晶的 P 型硅基薄膜沉积提供籽晶层。
整体来说，激光具有精确、快速、零接触以及良好的热效应等优点，已经成为光伏行业 降本提效的重要技术手段，激光在光伏行业的应用包括开槽、掺杂、打孔、刻蚀、退火、 转印、串焊等。目前，激光开槽、掺杂已成为 PERC 产线标配工艺，并在 TOPCON、 XBC、HJT 和钙钛矿电池均有多种应用。对于 XBC 电池，由于其特殊电池结构及工艺 流程，激光在 XBC 电池中具备更为丰富的应用场景和机会，综合各光伏企业的专利申 请情况，在 XBC 电池生产中，激光应用技术包括激光开槽、激光刻蚀、激光热氧化、 激光掺杂及激光转印等，在 HBC 电池中还可使用激光对 N+掺杂非晶硅层进行激光处 理，使得局域 N+薄膜晶化或者晶化度提高。伴随激光应用场景的扩展，激光在 XBC 电 池中的价值量较 PERC 有望数倍提升，龙头公司帝尔激光有望显著受益。
电池环节除激光设备外，由于 XBC 电池还可与 TOPCON、HJT 技术结合，故相关的设 备提供商如捷佳伟创、迈为股份等电池设备厂商也有望重点受益；在组件环节，XBC 特 殊的电池结构对组件串焊工艺提出新的要求，由此需要更换串焊机，且单台设备价值量 提升，串焊机龙头奥特维有望重点受益。
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