
近期,光伏行业爆发了一场备受瞩目的专利诉讼:天合光能将另一家光伏巨头阿特斯告上法庭,指控其侵犯两项涉及TOPCon(隧穿氧化层钝化接触)技术的关键专利,并索赔逾10亿元(两项专利索赔金额分别为人民币6.07亿元、4.51亿元,共计人民币10.58亿元)。此案不仅金额巨大,更折射出行业从“价格战”向“专利战”升级的趋势。
光伏行业近年的竞争焦点正在从产能扩张、价格厮杀,快速转向技术和专利领域。特别是在N型电池时代,诸如TOPCon和背接触(BC)等高效技术越来越成为行业主流。光伏行业头部企业纷纷在核心技术上进行专利布局,并不惜投入巨资来保障自身的技术领先地位。
在此背景下,天合光能将阿特斯告上法庭,称阿特斯未经许可制造、销售的相关TOPCon电池产品和组件,落入其两件授权专利的保护范围,并索赔逾10亿元。阿特斯则发布声明,称其拥有充分证据证明涉案专利应被宣告无效,且其产品与天合的专利技术并不相同,要求法院驳回天合光能的诉讼请求。
该案目前已被江苏省高级人民法院受理,但尚未开庭。无论最终结果如何,这场“天价索赔”的专利大战都引发了业界对TOPCon专利保护和行业专利竞争态势的新一轮关注。
在深入探讨这两项专利之前,我们先简单回顾一下TOPCon技术的来龙去脉,以便理解它在光伏行业中的关键地位。
TOPCon(Tunnel Oxide Passivated Contact)是一种通过“隧穿氧化层 + 高掺杂多晶硅”来实现高效钝化接触的电池技术。相比上一代主流PERC电池,TOPCon电池在背面或正面(具体看工艺设计)增加了极薄氧化层和重掺杂多晶硅层,通过量子隧穿效应实现对载流子的选择性传输,明显降低表面复合,来提升电池效率、提升开路电压,兼具成本和效率优势,逐步取代PERC成为新主流。
目前,国内主流光伏企业大多都在大规模量产TOPCon电池并不断的提高工艺水准。与此同时,谁拥有关键技术专利、谁就能在市场上拿到更多主动权。这也是天合光能与阿特斯等厂商之间发生专利纠纷的根本原因。
天合光能此次诉讼涉及的两项核心专利分别为:ZL3.2 —— “太阳能电池模块”;ZL6.8 —— “太阳能电池及其制造方法”,值得议题的是这两项专利均是权利要求从第三方收购获得。
从名称中也能看出,前者主要是针对组件层面的连接、封装设计,后者则聚焦电池结构及工艺方法。通过Maxipat的解读,可以看出:
专利 ZL3.2是带有参数公式的“多点连接”组件,该专利主要描述了一种特殊的“多根接线构件”串联太阳能电池片的设计的具体方案。相比传统用2~5条扁平焊带连接电池片的方式,这里更倾向使用多条细导线(通常截面为圆形或其他形状)来连接电池的正负电极。专利强调了接线构件的形状、数量、与电极的连接方式等关键参数。只要满足了该专利要求的特征组合,即采用这类多根细导线、数量在特定范围内、对应电池电极的焊盘设计等,就可能落入该专利的保护范围。
通俗来说,专利ZL3.2是在“怎么把电池片串联起来”这样的一个问题上做了改进:它用更多、更细的导线进行多点分布式汇流,减少电阻损耗,并且降低了传统扁平带的遮光面积。在实际生产中,这种设计常被称作“多主栅”或“细圆线”连接,近年来在高效组件中应用颇为广泛,能进一步提升组件效率。
这里,y代表接线构件的数量,x代表接线构件的宽度。这两个公式通过数学方式界定了接线构件的数量与宽度之间的范围,保证在某个区间内,组件在电阻损耗和遮光损失之间能取得平衡。如果接线根数太少,电阻损耗会很大,效率会降低;如果接线根数太多,又会带来遮光增加、生产所带来的成本上升等问题。这个专利通过给出上下限公式,将满足该区间范围的设计纳入保护范围,其本质是一个优化设计的技术方案。
专利 ZL6.8的方案涉及TOPCon电池结构的“隧穿层 + 多晶硅”,该专利则聚焦于电池本身的核心结构及制造方法。简而言之,它描述了一种在半导体基板(通常是晶硅片)背面上设置隧穿层(超薄氧化层)和多晶硅层的技术方案,并进一步结合前表面的发射极区域,外加钝化膜和金属电极,形成完整的高效太阳能电池。隧穿层用来阻挡载流子复合的同时,让多数载流子通过量子隧穿效应“只进不出”;多晶硅掺杂层提供了高导电性,并与隧穿层一起形成选择性钝化接触;钝化膜覆盖在电池表面以减少表面缺陷;隔离部防止发射极区域与背表面区域在边缘接触而产生短路。根据这个范围,企业制造的电池采用了类似的“隧穿氧化层 + 高掺杂多晶硅”结构,并且符合本专利中规定的关键层叠次序和工艺特征,就非常有可能被判定为落入此专利的保护范围。传统电池把金属电极直接覆盖在硅片上,容易在电极-硅界面形成较高复合。TOPCon的做法是在电极和硅片之间多加了一层“超薄氧化层”+“高掺杂多晶硅”:氧化层很薄,能发挥“量子隧穿”特性,让电子可以穿过但空穴被挡住,减少无效复合;多晶硅层像一条“高速公路”,把通过氧化层的载流子快速收集,并输送到电极;整体使得电池拥有更高的开路电压和转换效率。
近年来,中国光伏行业的竞争格局正在发生深刻变化:过去企业之间主要通过降价、扩产来争夺市场,如今则越来越聚焦于技术和专利层面的较量。从PERC时代的专利纷争,到如今N型时代围绕TOPCon和BC技术的专利战,“专利护城河”正成为有突出贡献的公司新的竞争武器。以本案为代表的 TOPCon专利大战 正在头部企业间全方面爆发。除了天合光能诉阿特斯之外,已有多起类似案例,国内组件出货排名靠前几家企业几乎都卷入了TOPCon专利纠纷,“你告我、防我告他”的局面逐渐成形。能预见,在TOPCon成为主流的当下,围绕该技术的专利诉讼还会继续增多,而且不再局限于国内,光伏的全球专利大战已经开启。
在专利战愈发白热化的同时,行业内终究是要通过交叉授权、专利转让等方式达成合作的趋势。对大多数企业而言,过度的诉讼战线只会造成资源浪费和市场混乱。真正行之有效的做法或许是:企业在加强技术创新、申请专利保护的同时,也积极寻求与同行之间的技术合作和授权交易,让专利壁垒更好地促进技术进步,而非扼杀产业发展。
韩国LG公司曾是光伏领域专利大户,2010年代初就在钝化接触等方面积累了大量基础专利。2022年LG退出光伏行业时一次性抛售了近600件相关专利,结果被中国厂商联合“瓜分”。中国光伏企业正一改过去“各自为战”的研发模式,开始通过专利交易和合作来优化产业专利布局,一方面巩固自身知识产权壁垒,另一方面也降低整个行业陷入恶性诉讼的风险。但这种通过收购的方式优化专利布局的策略如何平衡企业自身利益和行业利益,形成可持续的良性发展,也成了摆在企业面前的问题。有时候专利诉讼并不是实现企业利益最大化的最好方式。
从企业战略角度来看,专利战的兴起源于光伏行业进入高技术竞争时代的必然结果。一方面,光伏产业链利润分配逐渐向电池、组件环节倾斜,掌握核心专利有助于获取更高溢价并打开海外市场。
国际市场尤其是美国对中国光伏产品日益依赖,但同时贸易壁垒和知识产权门槛也在提高。近年来中国组件企业纷纷赴美设厂,意图分享当地市场红利,但这也招致了一些拥有关键专利的竞争对手发难。有报道指出,美国第一大光伏企业First Solar也持有部分TOPCon相关专利(通过收购TetraSun获得),正评估对多家硅基组件厂商提起侵权指控的可能。在此背景下,中国企业不得不更加重视专利风险,通过研发创新获得自主专利、通过并购获取他人专利来武装自己,以便在国际竞争中立于不败之地。
总而言之,中国光伏行业正从跑马圈地的价格竞争转向高筑壁垒的专利竞争。TOPCon专利侵权案只是序幕,围绕新一代技术路线的专利博弈将成为常态。对公司来说,拥有核心技术并善用专利武器,将成为保持竞争优势的关键;对行业来说,专利战在短期内可能加剧摩擦、增加成本,但长远看也将倒逼企业加大研发投入,推动技术进步。能预见,在未来的光伏市场上,“技术创新+知识产权”双轮驱动的竞争格局将越来越明显。这既是挑战,也是中国光伏产业迈向高水平发展的机遇。
无论最终结果如何,这场官司都显示了行业从价格竞争向专利竞争过渡的趋势。TOPCon作为下一代高效电池路线,专利布局将决定谁能在产能扩张中拿到更大的市场占有率,以及在海外市场取得更高的谈判地位。能预见的是,未来几年的光伏专利纠纷只会慢慢的多,围绕TOPCon、背接触(BC)乃至异质结(HJT)的技术竞争将更加激烈。
在这场从价格战到专利战的转变过程中,谁能掌握核心技术、谁能制定行业标准、谁能在专利合作中获益,谁就能在激烈的市场之间的竞争中拔得头筹。对于正在关注光伏行情的企业和投资者而言,深度理解这些专利背后的技术内涵,或许能更好地把握行业脉动,洞察未来发展趋势。
Maxipat在众多模块采用DeepSeek-R1模型,同时解决了DeepSeek-R 1的幻觉问题。Maxipat致力于作为成为科学技术创新和知识产权工作的AI加速器,最重要的包含辅助创新:提高研发的科学技术创新效率;智能搜索与分析:将专利搜索和报告制作借助AI实现智能化,包括智能查新、无效、FTO、Landscaping报告;投资助手:快速生成投资赛道报告、专利购买筛选、专利转化评估。目前开放注册中。辅助科学技术创新和知识产权工作的AI智能体
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