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2020中国HIT技术异质结电池商业化现状分析行业市场产业研究报告(54页).docx

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2020中国HIT技术异质结电池商业化现状分析行业市场产业研究报告(54页).docx

1、2020 年深度行业分析研究报告目录1. HIT 电池性能优异,商业化节奏提速91.1 HIT:一种非晶硅与晶硅材料相结合的高效电池技术91.2 商业化节奏提速,多家公司进入 HIT 领域102. 转换效率提升空间大,HIT 有望成为下一代主流技术132.1 “补贴退出+政策引导”推动电池技术向高效化迭代132.2 HIT 转换效率优势明显,有望替代 PERC 成为下一代主流技术182.3 可叠加其他高效电池技术,转换效率提升空间大202.3.1 HBC:兼具 IBC 高短路电流+HIT 高开路电压优势202.3.2 钙钛矿/HIT 叠层电池:提升晶硅太阳能电池转换效率极限213. 工艺流程大

2、幅简化,设备国产化速度加快233.1 HIT 制备工艺仅需四步,非晶硅/TCO 薄膜沉积设备壁垒较高233.2 制绒、清洗:RCA/O3,YAC 为主要设备供应商273.3 非晶硅膜沉积:PECVD/HWCVD,HIT 电池制备的核心环节303.4 TCO 膜沉积:PVD/RPD,短期内 PVD 是主流333.5 电极金属化:丝网印刷/电镀铜,丝网印刷国产化程度高354. 浆料环节成本下降空间大,低温银浆、靶材技术壁垒较高374.1 低温银浆、靶材在浆料成本中占比较高374.2 低温银浆:国产化及电极工艺进步是降本关键394.3 靶材:工艺技术要求高,初步实现国产化415. 多途径提升 HIT

3、 经济性,2022 年 LCOE 有望与 PERC 持平. 435.1 产业化前期成本尚高,多途径降本提升 HIT 电池经济性435.2 经济性快速提升,量产边际条件到来47.图表目录图 1:HIT 电池结构示意图9图 2:HIT 电池发展历程11图 3:多晶硅国产一级致密料价格下降趋势(单位:元/kg)14图 4:单晶及多晶硅片价格下降趋势(单位:元/片)14图 5:单晶及多晶电池片价格下降趋势(单位:元/W)14图 6:单晶及多晶组件价格下降趋势(单位:元/W)14图 7:地面光伏系统投资额比例分布(单位:%)15图 8:光伏组件成本构成比例分布(单位:%)15图 9:光伏电池各技术路线的

4、结构对比图16图 10:NREL 光伏电池各技术路线效率提升趋势(单位:%)17图 11:P-PERC、N-PERT+TOPCon、HIT 电池转换效率提升趋势(单位:%). 19图 12:国内外企业 HIT 电池的最高效率(单位:%)19图 13:东方日升 PERC、PERC+TOPCon、HIT 电池转换效率提升路线图(单位:%). 20图 14:钧石能源 HIT 电池效率提升路线图(单位:%)20图 15:HBC 电池结构示意图20图 16:钙钛矿/晶硅叠层太阳能电池结构示意图22图 17:机械堆叠钙钛矿/晶硅叠层太阳能电池22图 18:钙钛矿-HIT 叠层电池结构22图 19:P-PE

5、RC、N-PERT+TOPCon、HIT 电池生产工艺流程对比24图 20:Archers 的 100MW HIT 电池生产线26图 21:RCA 清洗与 O3 清洗流程对比28图 22:YAC 的清洗制绒设备29图 23:Singulus 的清洗制绒设备29图 24:PECVD 与 HWCVD 原理对比30图 25:应用材料公司的 PECVD 设备32图 26:理想公司的 PECVD 设备32图 27:HWCVD 设备内外部结构32图 28:PVD 镀膜原理-Sputtering33图 29:RPD 镀膜原理33图 30:丝网印刷原理示意图35图 31:采用电镀铜技术 HIT 电池效率(单位

6、:%)36图 32:应用材料公司的印刷机 SoftPressure 示意图36图 33:应用材料公司异质结用烘箱外观图36图 34:钧石能源铜栅电极异质结电池生产流程示意图37图 35:高温银浆烧结前后对比图39图 36:低温银浆固化前后对比图39图 37:低温银浆生产工艺流程40图 38:多(12)主栅、无主栅、无栅线太阳能电池示意图41图 39:烧结法制备钨钛靶生产工艺流程图42图 40:2015-2020Q1 通威股份营业收入及同比增长(单位:百万元,%). 49 图 41:2015-2020Q1 通威股份归母净利润及同比增长(单位:百万元,%)49 图 42:2019 年通威股份收入构

7、成(单位:%)49图 43:2015-2020Q1 通威股份毛利率和净利率(单位:%)49图 44:公司股权结构(2020 年一季度末)50图 45:当前控股股东山煤集团,实控人山西省国资委50图 46:重组第一步后焦煤集团控股山煤集团51图 47:合并后控股股东变更为焦煤集团,实控人不变51图 48:公司 2010-2019 营业收入及同比增长率(单位:亿元,%)51图 49:公司 2010-2019 归母净利润及同比增长率(单位:亿元,%) 51图 50:2015-2020Q1 捷佳伟创营业收入及同比增速(单位:百万元,%). 52 图 51:2015-2020Q1 捷佳伟创归母净利润及同

8、比增速(单位:百万元,%)52 图 52:2019 年捷佳伟创收入构成(单位:%)53图 53:2015-2020Q1 捷佳伟创毛利率和净利率(单位:%)53图 54:2015-2020Q1 迈为股份营业收入及同比增速(单位:百万元,%). 54 图 55:2015-2020Q1 迈为股份归母净利润及同比增速(单位:百万元,%)54 图 56:2019 年迈为股份收入构成(单位:%)54图 57:2015-2020Q1 迈为股份毛利率和净利率(单位:%)54图 58:2015-2020Q1 公司营业收入及同比增长(单位:百万元,%)55图 59:2015-2020Q1 公司归母净利润及同比增长

9、(单位:百万元,%)55图 60:2015-2019 公司主营构成(单位:百万元,%)55图 61:2015-2020Q1 公司销售毛利率,销售净利率(单位:%)55表 1:异质结电池(HIT)与其他电池比较优势10表 2:行业内部分企业 HIT 电池扩产规划(单位:亿元、%、MW)12表 3:普通光伏地面电站国家补贴变化(单位:元/kWh,含税)13表 4:各类高效电池及组件指标汇总15表 5:光伏电池各技术路线制备技术概要16表 6:2019-2025 年各种电池转换效率变化趋势(单位:%)17表 7:光伏制造行业规范条件(2020 年本)(征求意见稿)工艺技术指标要求18 表 8:HBC

10、 与 IBC 电池指标对比(单位:V、mA/cm、%、cm、m)21表 9:HBC 电池研发效率记录(单位:cm、mV、mA/cm、%)21表 10:HIT 电池工艺流程简介24表 11:目前异质结太阳能电池制造设备来源25表 12:异质结电池的几种产线配置方式25表 13:东方日升年产 2.5GW 高效太阳能电池(HIT)设备购置费明细(单位:台/套、 万元、%)26表 14:不同技术路线清洗制绒工艺介绍27表 15:晋能 RCA 制绒清洗工艺流程(单位:、s)28表 16:德国两家设备厂商制绒、清洗工艺(单位:m、%、片/h)29表 17:捷佳伟创清洗制绒设备介绍29表 18:PECVD

11、和 HWCVD 技术对比31表 19:PVD 和 RPD 技术对比34表 20:TCO 薄膜沉积设备厂家情况梳理(单位:晶片/h)34表 21:清洗制绒环节材料成本(单位:元/pcs)38表 22:非晶硅沉积环节材料成本(单位:元/pcs)38表 23:TCO 薄膜沉积环节靶材成本(单位:g/cm3、元/kg、元/pcs、m2/v.s). 38表 24:常州聚和 CSP-T1 高效低温固化 HIT 正面银浆参数40表 25:丝网印刷环节银浆成本(单位:mg、%、元/pcs、W)41表 26:PVD 和 RPD 靶材对比(单位:个、mm、nm)42表 27:广东先导材料 ITO 靶材参数43表

12、28:P-PERC、HIT 电池生产成本拆分(单位:元/W、%)44表 29:硅片成本下降趋势(单位:m、元/W)44表 30:银浆、靶材成本下降趋势(单位:mg/片、元/KG、cm2、%、W、元/W). 45表 31:HIT 电池单 GW 设备价格下降趋势(单位:亿元/GW)46表 32:HIT 电池生产成本下降趋势(单位:元/W、%)46表 33:HIT 组件价格下降趋势(单位:元/W、%)47表 34:PERC 与 HIT 路线 LCOE 测算(单位:元/W、%、百万元、MW、小时、年、 元/KWh)47表 35:不同等效利用小时数、组件价格下 HIT 地面电站 LCOE 测算(单位:元

13、/kwh、 元、小时)48表 36:不同等效利用小时数、组件价格下 HIT 地面电站 IRR 测算(单位:%、元、小 时)48表 37:重点推荐公司盈利预测与估值(单位:亿元、元/股、倍)561. HIT 电池性能优异,商业化节奏提速1.1 HIT:一种非晶硅与晶硅材料相结合的高效电池技术HIT 电池是以晶硅太阳能电池为衬底,以非晶硅薄膜为钝化层的电池结构。HIT(异质 结电池,Heterojunction with Intrinsic Thin layer)是一种在 P 型氢化非晶硅和 n 型氢 化非晶硅与 n 型硅衬底之间增加一层非掺杂(本征)氢化非晶硅薄膜的电池结构。标准晶 体硅太阳能电

14、池是一种同质结电池,即 PN 结是在同一种半导体材料上形成的,而异质结 电池的 PN 结采用不同的半导体材料构成。日本三洋公司在 1990 年发明出 HIT 电池并申 请为注册商标,因此异质结电池又被称为 HJT(Heterojunction Technology)或 SHJ(Silicon Heterojunction)。图 1:HIT 电池结构示意图资料来源:光伏前沿,研究HIT 电池与传统晶硅电池相比具有多种优势,具体体现在:(1)转换效率高:HIT 电池采用非晶硅层降低表面悬挂键密度和异质结界面态密度, 实现超高转换效率。HIT 电池的开路电压可以达到 740mV 以上,主要原因是:1

15、)硅片表 面的晶体结构具有不连续性,悬挂键密度高导致缺陷密度大,非晶硅层通过降低表面悬挂 键的密度实现优良的界面钝化;2)HIT 电池在单晶硅衬底和掺杂非晶硅薄膜之间插入了一 层较薄的本征非晶硅薄膜,使得异质结界面的界面态密度大幅度降低,因此电池的开路电 压比常规电池高,进而实现超高转换效率。目前,HIT 电池的实验室效率在 26%以上,现 有设施的平均量产效率在 23%以上,效率优势显著。(2)双面率高:HIT 电池为正反面对称结构,且背面无金属背场阻挡光线进入,因此 其天然具备双面发电能力,且双面率可超过 95%,可在扩展应用范围(沙地、雪地、水面 等)的同时进一步提升发电量。(3)无光衰

16、:由于 HIT 电池上表面为 TCO,电荷不会在电池表面的 TCO 上产生极化现象,因此 HIT 电池无 PID、LePID 现象。松下 HIT 组件 25 年后发电量仅下降 8%。(4)温度系数低,高温环境发电量高:HIT 电池的温度稳定性好,与单晶硅电池0.42的温度系数相比,HIT 电池的温度系数可达到0.25,使得电池即使在光照升 温情况下仍有好的输出。在一天的中午时分,HIT 电池的发电量比一般晶体硅太阳电池高 出 810,双玻 HIT 组件的发电量高出 20以上,具有更高的用户附加值。(5)弱光响应高:理论研究表明,并联电阻越大,光伏组件的弱光响应越强。薄膜电 池因为并联电阻普遍比

17、较大,所以弱光响应普遍比较好。HIT 电池属于薄膜电池,因此弱 光响应性能更好。(6)工艺步骤少:HIT 电池生产工序仅需 4 步,量产具备优势。目前,主流的 PERC 电池量产需要 8-10 道工序,TOPCon 需要 11-12 道工序,而 HIT 电池的工序仅为 4 道。 从理论上讲,HIT 工艺步骤少,可以极大的降低电池的不良率,以及人工、运维等其他生 产成本。(7)结构对称,薄片化潜力大:HIT 电池完美的对称结构和低温度工艺使其非常适于 薄片化。目前 PERC 电池所用硅片主流厚度为 170-180m,HIT 电池所用硅片厚度已经降 至 160m 以下,且具有较大的薄片化空间。表

18、1:异质结电池(HIT)与其他电池比较优势主要方面HIT常规单晶常规多晶单晶 Perc黑硅多晶N-pert/TopconIBC量产效率23-24%20.50%18.70%22-23%20.80%23-24%23.60%双面率95%0%0%60%60%80%0%LID0%1%/年1%/年1%/年4%/年0%0%LETID无有有有有有有温度系数-0.25%-0.42%-0.45%-0.37%-0.39%-0.35%-0.35%工艺步骤4668-10811-1220弱光响应高低低低低高高资料来源:CPIA、前瞻产业研究院,研究1.2 商业化节奏提速,多家公司进入 HIT 领域HIT 技术的发展可以划

19、分为四个主要阶段,高效化趋势推动 HIT 商业化提速:(1)起步阶段(1974-1996 年):HIT 技术初见雏形,日本三洋取得重大突破。1974 年,Walter Fuhs 首次提出结合非晶硅和晶硅材料的 HIT 结构;日本三洋于 1989 年通过 将本征非晶硅插入硅片和掺杂的非晶硅层之间取得重大突破,并将该技术申请专利;又于 1990 年通过用非晶硅薄膜代替本征非晶硅,将 HIT 电池转换效率进一步提升至 15%。(2)初步发展阶段(1997-2009 年):日本三洋注册 HIT 商标,各国相继启动 HIT技术研究。1997 年,日本三洋将 HIT 注册商标并提供该品牌异质结组件,硅片尺

20、寸 5 英寸, 电池效率 16.4%,组件效率 14.4%。2008 年、2009 年,瑞士梅耶博格、法国 CEA/INES 相继建立 HIT 研发中心。(3)工业化阶段:(2010-2017 年):日本松下(收购日本三洋)HIT 专利到期, HIT 进入快速发展的工业化阶段。2010 年,松下 HIT 专利保护到期,自此 HIT 技术迎来 快速发展期。松下于 2013-2014 年连续创下 24.7%、25.6%的世界纪录。日本 Keneka 也 紧跟其后,于 2016 年创造 BC-HIT 路径 26.6%的世界纪录。(4)商业化阶段(2017 年之后):商业化节奏提速,多家公司进入 HI

21、T 领域。2017 年开始,全球多家公司开始关注 HIT 电池技术,中国晋能公司中试线规模达到 100MW。 2018 年,中国钧石能源 HIT 电池/组件产线产能超过 600MW;ENEL 在意大利建设超过200MW 的产线。图 2:HIT 电池发展历程资料来源:Taiyangnews,研究多家厂商布局 HIT 产能,2020 年有望成为 HIT 产业化元年。量产方面,目前参与的厂商主要是:1)电池片环节新进入者;2)设备厂商;3)原有的薄膜电池制造商。当前全 球 HIT 已有产能约 3GW,参与方规划 HIT 产能超过 15GW,部分企业已开始中试或小批 量投运。钧石能源、中智电力、晋能科

22、技、汉能等国内 HIT 技术领先企业已分别建成 600MW、 160MW、100MW、120MW 异质结电池产能。多家公司发布 HIT 产能规划,钧石能源、 爱康科技分别规划建设 5GW 异质结制造基地,东方日升规划产能 2.5GW,中智电力规划 产能 1.2GW。预计 2020 年将有 4-7GW 以上的 HIT 新增产能投放,一批标杆企业与项目 可能在年底到明年投运,将进一步提升行业对异质结电池的信心,2020 年可能是 HIT 的产 业化元年。表 2:行业内部分企业 HIT 电池扩产规划(单位:亿元、%、MW)企业投资(亿元)项目所在地量产效率(%)现有产能规划(MW)晋能科技14山西晋

23、中23.85100MW规划 1GW,设备采购中通威股份13-规划产能 1GW,一期 200MW中智电力20江苏泰兴23160MW规划产能 1.2GW,目前 2 条线轮调中钧石能源50福建22.5晋江建设 5GW 制造基地,第一阶段600MW2GW东方日升33浙江宁波24-2.5GW汉能39.15四川成都24.85120MW规划产能 600MW国家电投-江西南昌-100MW爱康科技106浙江湖州-规划产能 5GW山煤国际-与钧石能源签订战略合作协议,规划建-设 10GW 异质结电池产能彩虹集团35浙江嘉兴-规划产能 2GW新日光222017 年底已经扩张到 50MW,效率50MW23%晋锐能源1

24、25福建-规划 5GW,一期计划投资 50 亿,年-产 2GW资料来源:前瞻产业研究院,研究2. 转换效率提升空间大,HIT 有望成为下一代主流技术2.1 “补贴退出+政策引导”推动电池技术向高效化迭代平价上网渐近叠加补贴政策退出,降本增效成为光伏行业发展的主要推动力。“531” 政策以来,我国光伏装机增速大幅下滑,各环节价格剧烈下跌,技术进步带来的降本增效 成为推动平价上网目标实现的主要推动力。2019 年,我国一类、二类、三类地区,普通光 伏地面电站标杆上午电价分别下降至 0.40、0.45、0.55 元/KWh,补贴幅度持续收窄。根 据 CPIA 数据,2019 年,全投资模型下地面光伏

25、电站在 1800 小时、1500 小时、1200 小 时、1000 小时等效利用小时数的 LCOE 分别为 0.28、0.34、0.42、0.51 元/KWh。未来随 着组件、逆变器等关键设备的效率提升,双面组件、跟踪支架等的使用,运维能力提高, 2021 年后在部分高脱硫煤电价地区可优先实现与煤电同价。表 3:普通光伏地面电站国家补贴变化(单位:元/kWh,含税)标杆电价 标杆上网电价(元/kWh,含税)类类类适用范围2011 年 7 月 1 日以前核准建设、2011 年 12 月 31 日建成投产、发1.15改委尚未核定价格的光伏发电项目2012 年-2013 年1.002011 年 7

26、月 1 日及以后核准的太阳能光伏发电项目,以及 2011 年7 月 1 日之前核准但截至 2011 年 12 月 31 日仍未建成投产的光伏发 电项目2013 年 9 月 1 日后备案(核准)的光伏电站项目2014 年0.900.951.002013 年 9 月 1 日前备案(核准)但于 2014 年 1 月 1 日及以后投运的光伏电站项目 2016 年 1 月 1 日以后备案并纳入年度规模管理的光伏发电项目2016 年0.800.880.982016 年以前备案并纳入年度规模管理但于 2016 年 6 月 30 日前仍未全部投运的光伏发电项目 2017 年 1 月 1 日以后纳入财政补贴年度

27、规模管理的光伏发电项目2017 年以前备案并纳入以前年度财政补贴规模管理但 2017 年 6 月2017 年0.650.750.8530 日前仍未投运的光伏发电项目已经纳入 2017 年及以前建设规模范围(含不限规模的省级区域)、且在 2018 年 6 月 30 日(含)前并网投运的普通光伏电站项目,执行 2017 年光伏电站标杆上网电价2018 年0.550.650.752019 年0.400.450.552018 年 1 月 1 日以后纳入财政补贴年度规模管理的光伏电站项目2018 年以前备案并纳入以前年份财政补贴规模管理但 2018 年 6 月30 日前仍未投运的光伏电站项目资料来源:能

28、源局、发改委,研究2019 年 7 月 1 日(含)后并网的集中式光伏电站项目,上网电价按照规定的指导价执行图 3:多晶硅国产一级致密料价格下降趋势(单位: 元/kg)图 4:单晶及多晶硅片价格下降趋势(单位:元/片) 6260116-0116-0416-0716-1017-0117-0417-0717-1018-0118-0418-0718-1019-0119-0419-0719--0116-0416-0716-1017-0117-0417-0717-1018-0118-0418-0718-1019-0119-0419-

29、0719-1020-010单晶M2/156多晶156(金刚线) 资料来源:SOLARZOOM,研究资料来源:SOLARZOOM,研究图 5:单晶及多晶电池片价格下降趋势(单位:元/W)图 6:单晶及多晶组件价格下降趋势(单位:元/W) 3.052.542.031.521.0116-0116-0416-0716-1017-0117-0417-0717-1018-0118-0418-0718-1019-0119-0419-0719-1020-010.5016-0116-0416-0716-1017-0117-0417-0717-1018-0118-0418-0718-1019-0119-0419-

30、0719-1020-010.0单晶M2/156多晶156单晶PERC单晶156(280w)单晶perc(305-310w) 多晶156(275w) 资料来源:SOLARZOOM,研究资料来源:SOLARZOOM,研究电池片是光伏行业降本增效的关键环节,更高的转换效率可摊薄下游电站的面积相关成本。地面光伏系统投资中,组件价格占比 40.70%,而电池又占到组件成本构成的 67.5%, 系统成本的下降主要依赖于组件价格及电池成本的下降。更高的转换效率可带来更高的发 电增益率,单晶 P-PERC、中来股份 TOPCon、钧石能源异质结相比单晶 BSF 发电增益率 分别为 3.0%、8.3%、11.0

31、%。同时光伏电站的运输、安装、线缆、支架、运维、土地等成 本均与面积成正相关关系,因此采用更高效的电池组件,可节省光伏电站面积,进而节约 面积相关成本。图 7:地面光伏系统投资额比例分布(单位:%)图 8:光伏组件成本构成比例分布(单位:%)组件价格, 40.70%二次设备,1.80%集中式逆变器,2.60%一次性土地使用, 3.70%电缆价格,5.10%管理费用, 6.50%电网接入成本, 6.90%固定式支架,7.30%电池, 67.50%折旧、人工及其他, 4.80%接线盒, 3.30%焊带, 2.20%边框, 9.30%EVA, 4.00%背板, 3.00%玻璃, 5.90%建安费用,

32、 15.20%一次设备, 10.20% 资料来源:索比光伏,研究资料来源:索比光伏,研究表 4:各类高效电池及组件指标汇总指标单晶 BSF单晶 P-PERC中来股份 TOPCon钧石能源异质结电池平均转换效率20.6%21.8%22.8%23.0%组件平均转换效率17.4%18.6%19.6%19.8%组件功率(60 片、W)285305321325双面率0%70%85%95%温度系数-0.41%/摄氏度-0.37%/摄氏度-0.32%/摄氏度-0.23%/摄氏度LID光衰较 P-PERC 弱首年 2%、每年 0.5%无无弱光响应差差较好较好发电增益率估算基准3.0%8.3%11.0%资料来源

33、:CPIA、中来股份、钧石能源,研究注:各家电池片厂商推出的组件转换效率和功率型号较多,这里以 2018 年 CPIA 披露的单晶 P-PERC(60 片)组件转换效率 18.6%、功率 305W 为基准进行换算。电池技术向高效路线进化:P-PERC 替代常规单晶,N 型技术路线繁多。历史上电池片环节经历了单晶替代多晶、P-PERC 替代常规单晶的技术迭代。其中常规单晶电池是铝背 场电池,在硅片的背光面沉积一层铝膜;P-PERC 电池通过引入背钝化和开槽接触工艺,在 电池背面形成背反射器,减少入射光损失,但背面开槽处金属接触区域增加额外的复合电 流;N 型电池技术路线繁多,其中 N-PERT

34、是 P-PERC 技术的改进型,在形成钝化层基础 上进行全面的扩散,加强钝化层效果;TOPCon 在电池表面制备一层超薄氧化硅和一层高 掺杂多晶硅,氧化硅的化学钝化和多晶硅层的场钝化作用可以显著降低晶硅表面少子复合 速率,同时超薄多晶硅层可保证多子的有效隧穿;HIT 通过引入非晶硅本征薄层来提升单 晶硅的表面钝化性,使表面复合电流显著减小;IBC 把正负电极置于电池背面,减少置于正 面的电极反射一部分入射光带来的阴影损失。表 5:光伏电池各技术路线制备技术概要名称含义制备技术AI-BSF铝背场在 P-N 结制备完成后,在硅片的背光面沉积一层铝膜,制备 P+层P-PERC发射极钝化和背面接触利用

35、特殊材料在电池片背面形成钝化层作为背反射器,增加长波光的吸收,同时増大 P-N 极间的电势差,降低电子复合,提高效率PERT发射极钝化和全背面扩散P-PERC 技术的改进型,在形成钝化层基础上进行全面的扩散,加强钝化层效果HIT具有本征非晶层的异质结在电池片里同时存在晶体和非晶体级别的硅,非晶硅的出现能更好地实现钝化效果IBC交指式背接触把正负电极置于电池背面,减少置于正面的电极反射一部分入射光带来的阴影损失TOPCon隧穿氧化层钝化接触在电池背面制备一层超薄氧化硅,然后再沉积一层掺杂硅薄层,二者共同形成了钝化接触结构资料来源:中国光伏产业发展路线图、研究图 9:光伏电池各技术路线的结构对比图

36、资料来源:贺利氏可再生能源,研究技术革新推动各技术路线电池转换效率不断提升。在光伏制造行业规范条件和“领跑者”计划推动下,各种晶硅电池生产技术进步迅速。2019 年,P-PERC 单晶电池效率提 升至 22.3%,N-PERT+TOPCon 单晶电池、硅基异质结 N 型单晶电池平均转换效率分别 已经达到 22.7%和 23.0%。预计至 2020 年,P-PERC 单晶、N-PERT+TOPCon、硅基异 质结 N 型单晶电池的转换效率分别提升至 22.7%、23.3%、23.5%。表 6:2019-2025 年各种电池转换效率变化趋势(单位:%)技术路线分类20192020E2021E202

37、2E2023E2025EBSF P 型多晶黑硅电池19.3%19.4%19.5%多晶PERC P 型多晶黑硅电池20.5%20.8%21.0%21.2%21.5%21.7%PERC P 型铸锭单晶电池22.0%22.3%22.5%22.7%22.9%23.2%P 型单晶PERC P 型单晶电池22.3%22.7%23.0%23.2%23.4%24.0%N-PERT+TopCon 单晶电池(正面效率)22.7%23.3%23.5%23.8%24.0%24.5%N 型单晶硅基异质结 N 型单晶电池23.0%23.5%24.0%24.5%25.0%25.5%背接触 N 型单晶电池23.6%23.8%

38、24.1%24.3%25.0%25.5%资料来源:CPIA,研究注:PERC P 型准单晶电池与背接触 N 型单晶电池目前处于中试阶段。图 10:NREL 光伏电池各技术路线效率提升趋势(单位:%)资料来源:NREL,研究行业政策引导光伏制造企业高效化发展,利好高效电池技术导入。2020 年 5 月 29 日,工业和信息化部(电子信息司)对光伏制造行业规范条件(2020 年本(征求意见稿) 进行公开征求意见。征求意见稿提出:电池制造项目投资强度不低于 900 万元/亩,组件制造项目投资强度不低于 500 万元/亩;现有项目多晶硅电池和单晶硅电池(双面电池按正面 效率计算)的平均光电转换效率分别

39、不低于 19%和 22.5%,新建和改扩建项目多晶硅电池 和单晶硅电池(双面电池按正面效率计算)的平均光电转换效率分别不低于 20%和 23%。 这意味着能够推动行业降本提效的新技术导入速度有望加快。表 7:光伏制造行业规范条件(2020 年本)(征求意见稿)工艺技术指标要求企业/项目类型制造环节指标要求多晶硅1、多晶硅满足太阳能级多晶硅(GB/T25074)或流化床法颗粒硅(GB/T35307)特级品的要求。硅片2、多晶硅片(含准单晶硅片)少子寿命不低于 2s,碳、氧含量分别小于 10ppma 和 10ppma;P 型单晶硅片少子寿命不低于 50s,N 型单晶硅片少子寿命不低于 500s,碳

40、、氧含量分别小于 1ppma 和 14ppma。现有企业及项 目产品3、多晶硅电池和单晶硅电池(双面电池按正面效率计算)的平均光电转换效率分别不低于 19%和电池组件4、多晶硅组件和单晶硅组件(双面组件按正面效率计算)的平均光电转换效率分别不低于 17%和19.6%。22.5%。薄膜组件5、硅基、铜铟镓硒(CIGS)、碲化镉(CdTe)及其他薄膜组件的平均光电转换效率分别不低于12%、15%、14%、14%。6、含变压器型的光伏逆变器中国加权效率不得低于 96.5%,不含变压器型的光伏逆变器中国加权光伏逆变器效率不得低于 98%(单相二级拓扑结构的光伏逆变器相关指标分别不低于 94.5%和 9

41、7.3%),微 型逆变器相关指标分别不低于 95%和 95.5%,鼓励逆变器企业加强与产业链上游企业合作。多晶硅1、多晶硅满足电子级多晶硅(GB/T12963)3 级品以上要求或流化床法颗粒硅(GB/T35307)硅片2、多晶硅片(含准单晶硅片)少子寿命不低于 2.5s,碳、氧含量分别小于 6ppma 和 8ppma;P 型单晶硅片少子寿命不低于 80s,N 型单晶硅片少子寿命不低于 700s,碳、氧含量分别小于 1ppma 和 14ppma。特级品的要求。新建和改扩建企业及项目产 品3、多晶硅电池和单晶硅电池(双面电池按正面效率计算)的平均光电转换效率分别不低于 20%和电池23%。组件4、多晶硅组件和单晶硅组件(双面组件按正面效率计算)的平均光电转换效率分别不低于 17.8%和 20%。薄膜组件5、硅基、CIGS、CdTe 及其他薄膜组件的平均光电

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