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一、行业转型， PERC 电池到 TOPCon 电池，道易且近
TOPCon 电池膜层示意图
PERC 电池膜层示意图
TOPCon 太阳电池的主要优点包括：（1）优良的界面钝化性能;（2）全面积收集载流子有利于提高 FF;（3）结构简单无需光刻开孔;（4）可兼容现有产线工艺，适用于企业化生产。
二、TOPCon 优势明显：电池效率高、温度系数低、光衰减小等
N 型 TOPCon 双面电池效率可达到 28.7%，提供了广阔发展空间。根据 ISFH 计算，PERC 电池理论效率为 24.5%，P 型 TOPCon 电池理论效率为 24.9%；P 型晶硅电池转为 N 型晶硅电池，电池效率有明显提升。其中，N 型单面 TOPCon 电池理论效率为 27.1%，HJT 电池理论效率为 28.5%，N 型双面 TOPCon 电池理论效率则达到 28.7%。
实验室效率方面，晶科 182N 型 TOPCon 实现 26.4%转换效率；而天合光能 210N 型TOPCon 电池转换效率达 25.5%；此外，隆基实现 P 型 TOPCon 电池转换效率达 25.19%；而国外实验室Frauhofer ISE 在面积仅 4cm2 的电池片上实现电池转换效率 25.8%。
量产效率方面，规模投产企业量产效率已达到 25%。根据各公司公告，一道新能浙江衢州约 6GW TOPCon 产能，量产效率突破 25.2%；晶科浙江海宁 8GW、合肥一期 8GW 产线，电池量产效率达到 25%以上；中来股份山西太原一期 4GW 项目投产，电池量产效率可达到24.8%；
从产能投资角度看，因结构相似，TOPCon 电池工艺路线与 PERC 电池有很高的兼容性，大部分工序相同、产线可实现升级转换。主要区别集中在：PN 结处的磷扩散改为硼扩散、SiO2 薄膜及多晶硅薄膜的制备。从工艺路线看，PERC SE 电池工艺步骤共 9 步，TOPCon 电池工艺步骤共 11 步，新增的步骤集中在 SiO2 薄膜及多晶硅薄膜的制备。从投资额角度看，根据 CPIA 21 年数据，PERC 电池单 GW 投资额为 1.94 亿元，TOPCon 电池单 GW 投资额为2.2 亿元。
TOPCon 工艺与 PERC 工艺兼容性较高（TOPCon 以离子注入工艺路线为例）
三、从技术角度看，PECVD 有望从LP/PE/PVD 路线之争中胜出
TOPCon 电池工艺一般为：先正面制绒、硼扩，再进行背面隧穿层、掺杂多晶硅层制备，之后再正面 Al2O3 膜层制备、正反面 SiNx 膜制备，最后金属化。与 PERC 时代时工艺路线之争相似，TOPCon工艺路线同样存在诸多争议与分歧。
整体看 ， TOPCon工艺的核心争议在掺杂多晶硅层的制备方法上，分为LPCVD/PECVD/PVD 路线。隧穿层 SiO2 膜的制备方法可以是 LPCVD、PECVD、ALD 等方式；多晶硅层制备，从工序角度可分为原位掺杂、非原位掺杂。原位掺杂，即在同一工步完成多晶硅层沉积、多晶硅层磷掺杂；非原位掺杂，即在多晶硅层沉积后，通过扩散炉或者离子注入的方法进行磷掺杂。从制备方法上，多晶硅层制备可分为，LPCVD/PECVD/PVD/APCVD等；
(一) 制备多晶硅层，LPCVD 工艺成熟，PECVD 综合性能最佳
对于掺杂硅层, 一般有三种制备方法. 其中有两种属于化学气相沉积(chemical vapor deposition, CVD) 方法： 低压化学气相沉积(low pressure chemical vapor deposition, LPCVD)法和 PECVD 法. 还有一种溅射法是属于物理气相沉积(physical vapor deposition, PVD) 方法。
1） LPCVD 法：主要应用硅烷（SiH4）的热分解来完成，反应温度约 600℃；
2） PECVD 法：硅烷 SiH4 在电离下，分解生产 Si。反应温度较低，400℃以下，压力仅100Pa；
3） PVD 法：物理过程，反应温度在室温到 500℃之间。
1. LPCVD 成熟度最高，但有绕镀、原位掺杂难等难题
2. PECVD 成熟度次之，但轻微绕镀、原位掺杂等优点突出
PECVD设备的工作原理，等离子增强化学气相沉积（ PECVD ）利用射频频率为13.56MHz 的辉光放电装置中产生的热电子、正离子的能量使高纯 SiH4 气体分解，生成硅原子、氢原子或原子团。如果是原位掺杂的情景下，则需加入磷烷 PH3，同时反应。
PECVD 设备示意图
总结：TOPCon 的工艺路线，PECVD 有望成为主流
综上， TOPCon 电池各膜层制备方法：对于正面 Al2O3 膜层，主要的制备方法为 PECVD、ALD。实际生产中，ALD 制备 Al2O3，膜层致密性、均匀性最好，为最佳制备方法，代表企业是江苏微导、理想、松煜。正反面 SiNx 膜的制备方法，工艺成熟，实际生产中主要是用PECVD 法，代表企业捷佳伟创、北方华创、红太阳等。
对于 TOPCon 背面，SiO2 膜层，LPCVD、PECVD、ALD 均可实现。而掺杂多晶硅层的制备方法，PECVD 可以容易实现原位掺杂，绕镀、爆膜等问题有有效解决途径，并且维护成本低。而 LPCVD 法虽然工业应用成熟，但清洗绕镀可能导致电池损伤、非原位掺杂工艺流程不符合“精益”生产要求，石英管炸裂等导致维护成本较高。
TOPCon 电池结构中，各类膜主流制备方法
TOPCon 主要工艺路线流程（LPCVD/PECVD/PVD）
(四) TOPCon 各环节竞争格局及价值量拆分
TOPCon 工艺各环节中，传统工艺环节（丝网印刷除外）竞争较为激烈，隧穿层及掺杂多晶硅层制备环节竞争相对放缓。TOPCon 工艺环节包括制绒、扩散制结、刻蚀、隧穿层及多晶硅层沉积、清洗、正反面钝化层、金属化。根据迈为招股书资料，在制绒、扩散制结、刻蚀、湿法刻蚀清洗、PECVD 镀 SiNx 膜等环节均呈现厂家相对较多、竞争相对激烈的特点。TOPCon 在隧穿层、掺杂多晶硅层制备环节竞争相对放缓。按多晶硅制备工艺路线分为LPCVD、PECVD、PVD。LPCVD 厂商主要包括：拉普拉斯、红太阳、赛瑞达、北方华创等；PECVD 厂商主要包括：捷佳伟创、红太阳、金辰股份、北方华创等。PVD 路线厂商主要是江苏杰太；另外，江苏微导提出 PEALD 二合一设备，可用于制备隧穿层及掺杂多晶硅层。
TOPCon 路线各设备主要供应商
各家设备商技术路线
四、TOPCon 路线设备布局厂商，产能统计
从已建成产能看，根据不完全统计，当前 TOPCon 已建产能约 69.75GW。其中，晶科目前已投产产能 24GW，为 TOPCon 产能最大的企业。其次，中来股份目前共建成产能 7.6GW，分为江苏泰州 3.6GW 产能，山西太原 4GW 。江苏泰州 3.6GW 中，最先建成的 2.1GWTOPCon产能，公司采用 LPCVD 路线。后续建成的所有产能均采用 PVD 路线。此外，天合光能、钧达已投产产能达到 8GW，一道新能已投产产能达到 6.25GW。
从远期规划产能看，据不完全统计，目前 TOPCon 规划代建总产能超 470GW。其中，包括晶澳 27.3GW，晶科待建 11GW，天合光能待建 33GW，钧达规划 23GW，一道新能待建14GW 产能，协鑫规划 30GW。跨界 TOPCon 玩家包括沐邦高科、皇氏集团、仕净科技等。
