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高纪凡:晶体硅终极技术展望,需以科学与场景的融合作为定向
  • 2026-06-02 15:44:45
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  • 来自:SOLARZOOM光储亿家

  2026年6月2日,在今天举行的第十九届(2026)国际太阳能光伏和智慧能源(上海)大会开幕式上,天合光能董事长高纪凡发表了名为“晶硅终极技术展望,需以科学与场景的融合作为定向”的讲话,以下为演讲实录:各位专家,各位领导,各位同仁,今天我是以天合光能中研院的院长和光伏科学技术全国重点实验室主任的身份跟大家进行汇报。

  

  我汇报的主题是晶体硅终极技术展望,以科学与场景的融合作为定向。光伏行业是一个一直靠研发、科技创新引领产业发展的一个产业,从贝尔实验室第一块晶体硅太阳能电池开始,到现在正是一代代光伏的科技工作者潜心研究才使现在光伏成为了未来能源的一个根本的底座。刚才周院士报告中间也讲到了到2050年左右光伏将成为占全球50%的一个能源的来源。天合光能也是秉承以创新作为我们的根本驱动,这也和我作为一个学习量子化学的科技人员创建公司有关。在过去这么多年以来,我们在整个电池效率和组件功率方面累计创造了41次的世界纪录,其中有8次是在ToPCon技术方面,有6此是在IBC方面,最新一次是在THBC上面。所以永远向更高的效率发起冲击,这是我们做光伏技术研发人员的一个根本的方向,因为效率越高未来的成本就越低。。

  

  PV info预测2026—2028年,双面组件市占率87%—88%。场景对于产品的选择或者技术的研发非常的重要,现在在这个里面ToPCon的双面率达到了82%,可以说他在双面场景下他的综合发电量是在快速提升的,所以现在ToPCon双面发电率在行业里面一直保持主流的位置。

  

  我们可以看一下这张图,现在根据实验室的最高效率,ToPCon、TBC也是一个主流产品,实验室的效率应该说差了一个百分点,ToPCon和TBC总体来说,TBC实验室效率更高一些,相对来说TBC要比ToPCon的正面效率高7—8瓦,这是一个大概的情况。但是考虑到双面场景的特征,这里面大家仔细看一下,在双面场景下由于背面辐照的不同,所以ToPCon的效率在很多场景,除了在普通的斜屋顶,就是只有正面发电,像户用屋顶、普通的屋顶以及草地、沙戈荒、雪地中间,由于他的背面发电量是越来越多的,所以在这种情况下我们可以看到同样的一个标充的功率,在后面三个场景下他的发电量是ToPCon比TBC要高出的,分别是高出了0.02、0.3、3、0.8,这是一个很大的关键,所以背面辐照越多,对于ToPCon的综合效率来讲,综合效率和综合功率就会持续的变大。

  

  这是我们做的一个实证的试验,低辐照的情况下ToPCon发电效率明显,早晨、晚上实际上发电的价格更高,这里可以看一张实证图,在早晚的情况下ToPCon发电的效率甚至比TBC高出5个点以上,白天可能只有0点几个点,加起来以后基本上全天全年的平均ToPCon的发电量比TBC要高出0.99%—1.58%。我们也做了全国的不同地方的图,可以看到东南西北中都有不同比例的提高,大概在1%到1.5%的一个提高,这个受弱光效应的影响。

  

  加上刚才讲的背面发电的效率的增益,加上弱光效益,出来一个综合的发电效率和发电功率,基本上ToPCon每瓦的综合发电功率比TBC要高出2%—3%,毫无疑问这件事情对整个的终端用户来讲他是一个比较大的受益,当然也应该对产品供应商给予合理价格的提升,所以我的观点就是ToPCon3.0的产品比TBC的价格应该高出,这种情况下我们的客户才能够有更好的投资回报。我们通过在大庆、海南、武威、张家口都做了实证实验,欢迎大家进行及一部的交流。

  

  过去的光伏产品他有不同的技术类型,ToPCon有所谓的TBC也有最新的THBC等等,因为他的正背面效率,由于技术的差异性是有很大的不同,每家企业都在把自己的一些优势来进行宣传,比如说正面效率高的就说正面效率高的优势,背面效率高的就说背面效率高的优势。不管是从老百姓到工商业用户到发电公司来说,他最想的并不是这些指标,而是说我投资一个项目以后我最后综合的发电效率或者综合的收益有多好,所以天合光能为此和同行一起,共同推进一件事情,就是牵头制定综合发电性能相关行业标准,这个里面像隆基、爱旭也提出了一些有益的意见,这个项目在2025年5月已经启动了,在2026年年底前争取完成。完成以后应该说他在推动行业综合发电效率标准统一,不管什么技术,未来都能从终端发电来讲有一个标准。也从单一正面所谓的功率向单瓦综合发电效率性能全维度升级,这将建立以客户为中心,统一所有光伏产品客户价值的一个标准体系。打破原来各说各话,王婆卖瓜的这么一个混乱的局面。这个标准现在能够去打破原来认知的一些片面性的误区,补齐标准的短板,同时也能够促进行业向正确的方向进行升级。

  

  据我们的研究,双面场景占全球市场的85%左右。根据实证,ToPCon综合发电效率目前是最高的,并且在未来会持续保持主流的地位。随着ToPCon技术继续向上提升。

  

  专利是光伏行业长期同科技创新积累的一个宝贵的资产,但是专利保护的问题也是光伏行业长期的一个痛,总书记提出保护知识产权就是保护创新,国家有关部委办局也是全力支持,同时行业龙头企业一直在努力,在国家知识产权局和工信部等部委的全力支持下,今年正式成立了光伏专利池,领军企业把自己的专利投入到专利池中间,通过合理的方式给全行业进行开放共享。既让专利领先的企业创新成果得到认可,同时也可以让那些原来没有搞技术创新专利的企业通过专利的授权能够得到合理的使用,所以构建了一个良性的专利发展的局面,这件事情是在党中央国务院以及各部委办局的支持下开展的,也是中国光伏行业第一个专利池,也欢迎所有的尊重知识产权,致力于知识创新的企业加入到专利池里面来,也是促进光伏行业反内卷的一个重要的举措,也是中国推动新质生产力发展的一次实践。欢迎所有的专家、企业一起参加。最后能够聚焦技术,实现价值最大化,同时以知识产权的协同破解行业内卷的困局。最后也是落实国家战略,赋能光伏产业的高质量发展。

  

  二,晶体硅时代的中间技术。天合光能多次创造BC和THBC的世界纪录,我们在十多年以前,在2014年在BC电池方面开始创了多次的世界纪录,当时由于这个技术他的综合性价比还不行,所以我们继续研发THBC,前不久我们发布了THBC达到28%的世界纪录的报告。

  

  THBC是一个什么东西?他是结ToPCon、HUT+BC三大核心技术的关键技术合在一起的一个新的物种,可以说他是晶体硅技术皇冠上的明珠,我们承担了一个国家重点项目,和领军企业和科研院所一起承担的,就是向晶体硅时代效率天花板进行冲击的一个项目,现在大家可以看到HUT、ToPCon和普通的BC大家都在产业化发展,而THBC达到28%以上的效率往上走,现在已经开始。所以这个皇冠上的明珠在未来的发展中间将是一个科研和产业化的方向,他不同于上面三种东西,也不同于普通的BC,所以大家不要把它当成一个普通的BC来看待。

  

  THBC具有巨大的发展潜力和提效空间,大家可以看一下比较,他比普通的TBC首先他的效率高出一个百分点以上,对应功率的瓦数按照我们现在做的标准,就是中板型的组件高出20—30瓦。实验室效率已经一个是28.1%,一个是27%,产业化应该在未来一两年内会跟上。天合光能有一个在世界纪录表里面的一个纪录被录进去了,成为整个光伏电池创新历史上的一个里程碑。

  

  THBC产品未来在哪儿进行使用?他的重点使用市场还是在欧洲、澳洲,包括中国一些居民的斜屋顶,就是背面基本上不发电的方向应该说会更有价值。这里有一个德国的实证例子,在德国市场20W的功率提升,包括他的一些温度系数、低辐照性能等等,比TBC要增加2—3欧分的用户价值。从他的生命周期25到30年来说,这是一个很大的价值。具体也有一些背后原因的拆分,哪些原因造成了价值的增长。

  

  单面场景占全球市场15%,居民或者小部分工商业屋顶上面THBC比TBC具有更高的客户价值,大概高3美分左右。毫无疑问,在未来几年随着THBC的产业化就会成为在这个场景下用户的一个重要的选择。所以,我们也看到这个方面的技术创新应该说对企业,对终端用户都是非常有意义的。

  

  总结,在全球不同的产品,在不同的市场有一个综合的分析,所以我们刚才一开始就说了场景和科学深度融合下一个产品的技术路线应该是什么样子的。在刚才讲的85%的双面场景,像普通的草地、平屋顶、沙戈荒、雪地等等,ToPCon优势是最大的。像HUJ在中东、高纬度等局部地区具有一定的优势。单面发电场景里最有优势的就是THBC,这里面有一个全球的图,构建了一个全球不同场景下每一种产品的价值,这个价值通过刚才讲的光伏综合发电效率的体系,未来会给大家一个更加全面的场景,会看得更清楚。

  

  在晶体硅时代,天合光能将形成ToPCon与THBC双轮驱动、互为支撑的一个产品技术引领的新格局。在85%的面场景推动ToPCon的技术不断升级,3.0以及更高的一个技术升级,在单面场景以THBC作为技术的发展方向。

  

  天合光能已经突破晶体硅的技术路线,在24年的时候进入第一段,ToPCon引领效率革命,现在就是实现ToPCon与THBC双轮驱动的局面,到了2030年前后,随着钙钛矿晶体硅叠层电池能够成熟,特别是他的稳定性能够达到和晶体硅一样的水平,就是25年以上的可靠性,我们将进入ToPCon3.0、THBC和钙钛矿叠层电池三架马车并行的新局面,简单来说,未来的产品技术他不是简单的迭代关系,而是在不同的场景根据产品的综合性能、成本以及客户价值之间有一个协同的方向,构建的是组合的一个方向。

  

  晶体硅以后是什么样的?今天在座有很多的大专家也在指导我们,晶体硅以后毫无疑问要走入叠层电池时代,现在看来,钙钛矿叠层是目前效率做的最高的,实验室效率已经突破35%,天合光能在大面积的钙钛矿电池组件方面一直走在全球的领先地位,我们多次创造了大面积钙钛矿电池组件的世界纪录已经有5—6次,在前两天我们发布了单个组件超过900瓦的钙钛矿叠层电池组件的世界纪录,可以说引领光伏组件进入900瓦+的一个新时代。

  

  以上我讲的是我作为一个科技人员的思考,我相信科研创新是开放和动态的,未来的发展还有很多新的东西,所以在这里我也希望我们所有的专家、同行一起共同来探讨,这样的话就把未来的科技创新能更好的融合,所以我建了一个平台,因为我们今天在上海开会,我们就叫“浦江论坛,群英汇智”,把大家的智慧能够汇聚起来,大家可以举起手机扫一扫,除了今天一年一度在SNEC上面进行讨论以外,未来我们可以每天时时刻刻在论坛上进行讨论。把大家的智慧汇聚在一起,相互沟通和共享,能够更好探索和展望未来光伏技术新的发展方向,建立一个24小时365天全天候的论坛,一起讨论,我们也会把讨论的成果通过各种方式向全行业进行发布,大家扫了以后会由秘书处具体来和大家进行互动和沟通。

  

  感谢大家!

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关键字阅读: 高纪凡 晶体硅
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