1、 光伏设备专题：光伏电池技术持续迭代 Table_Industry 机械设备 Table_ReportDate2022 年 6 月 26 日 请阅读最后一页免责声明及信息披露 http:/ 2 证券研究报告 行业研究 Table_ReportType 行业周报 Table_StockAndRank 机械设备机械设备 投资评级投资评级 上次评级上次评级 Table_Author 刘卓 机械设备行业分析师 执业编号：S02 联系电话： 邮 箱： 刘俊奇 研究助理 邮 箱： 信达证券股份有限公司 CINDA SECURITIES CO.,LTD 北 京

2、市 西 城 区 闹 市 口 大 街9号 院1号 楼 邮编：100031 Table_Title 光伏设备专题：光伏电池技术持续迭代光伏设备专题：光伏电池技术持续迭代 Table_ReportDate 2022 年 6 月 26 日 本期内容提要本期内容提要: : Table_Summa Table_Summary 本周专题：本周专题： （1） 全球光伏产业发展向好， 我国光伏产业规模全球领先全球光伏产业发展向好， 我国光伏产业规模全球领先。光伏发电是利用太阳能电池材料的光生伏特效应（光伏效应），将光能转变为电能的一种发电形式，而光伏发电已经成为国内外重要的可再生能源发电方式。光伏发电的技术路线

3、包括晶体硅太阳能发电和薄膜太阳能发电等，晶体硅电池具有光电转换效率高、工艺成熟、原料储量丰富等优点， 占有太阳能电池 95%的市场。 光伏行业 “一波三光伏行业 “一波三折折” ，近年来实现快速发展。近年来实现快速发展。1938 年法国科学家发现光伏现象，自此光伏开始登上历史舞台，此后光伏行业经历早期的发展热潮，也遭遇过 20 世纪 80 年代的行业低谷， 近年来行业发展迅速， 全球新增装机量从 2008年的 6.27GW 增长到 2020 年的 126.84GW，12 年时间增长了近 20倍。2013 年2020 年期间，中国新增装机容量总和占亚洲市场的63.33%，占全球新增装机总量的 4

4、0.60%，中国市场已经是全球最大中国市场已经是全球最大的光伏市场的光伏市场。IRENA 在 2019 年预测全球 2030 年光伏累计装机量可达到 2840GW，而 2021 年全球累计装机量仅为 942GW，还有两倍以上的成长空间。根据 CPIA 预测数据，2022 至 2030 年，全球光伏年新增装机量仍将保持增长， 预计 2030 年新增装机量为 315GW （保守）366GW（乐观），全球光伏行业仍具有广阔的空间。（2）光伏电池）光伏电池行业格局行业格局。光伏产业可以分别为硅料、硅片、电池、组件和光伏系统等环节，其中硅料与硅片环节为产业上游，电池片与光伏组件为行业中游，下游为发电系统

5、，电池片是太阳能发电的核心部件。中国是全球最大的电池片生产基地，2019 年中国电池片产能占全球总产能的77.7%， 远高于马来西亚、 韩国、 中国台湾等全球其他地区。 根据 CPIA数据，2020 年全球电池片产能和产量分别为 249.40GW 和163.40GW，中国占全球的比例分别为 80.7%和 82.5%。根据华经产业研究院数据，2021 年我国电池片行业 CR5 为 53.9%，CR5 平均产量超过 21GW， 同比增长 67.2%， 国内产量 5GW 以上的企业为 11 家。从集中度来看，近年来 CR5 集中度逐渐提升，2021 年略有放缓，集中度相对于组件、 硅片等环节较低。

6、根据根据 PV Infolink 统计数据，统计数据， 2021年全球前五大电池片制造商为通威、 爱旭、 润阳、 中宇和潞安，年全球前五大电池片制造商为通威、 爱旭、 润阳、 中宇和潞安， 与 2020年相比，中宇和潞安的排名出现对调，行业前三比较稳定。（3）光伏光伏电池片为降本关键，行业技术快速迭代。电池片为降本关键，行业技术快速迭代。电池片是决定组件效率和成本的核心器件，对于光伏发电成本的下降具有关键性的作用。早期的光伏发电技术以 BSF 电池为主，随后 PERC 电池技术开始取代 BSF技术， PERC 电池技术经过优化形成了 PERC+技术，以及现在正在快速发展的 TOPCON 技术。

7、除此以外，HJT、IBC、碳化钙电池技术等也在不断研究发展，未来电池技术仍将不断演绎。技术的迭代也代表技术的迭代也代表着相应设备的替换，光伏设备行业具备较强的技术导向，同时也拥有着相应设备的替换，光伏设备行业具备较强的技术导向，同时也拥有较好的发展前景较好的发展前景。 风险因素：风险因素：全球疫情加速扩散；国内疫情控制不及预期；国内经济增 请阅读最后一页免责声明及信息披露 http:/ 3 长乏力。 请阅读最后一页免责声明及信息披露 http:/ 4 目 录 光伏设备专题：光伏电池技术持续迭代 . 6 1、全球光伏产业发展向好，我国光伏产业规模全球领先 . 6 2、光伏电池行业格局 . 11

8、3、光伏电池片为降本关键，行业技术快速迭代 . 13 表 目 录 表 1：2021 年全球光伏装机情况 . 9 表 2：20212030 年各种电池技术平均转换效率变化趋势 . 15 表 3：太阳能电池片分类及制备技术 . 15 表 4：20212030 年各种电池技术平均转换效率变化趋势 . 16 表 5：20212030 年各种电池技术平均转换效率变化趋势 . 17 表 6：PERC、Topcon 和异质结电池对比 . 18 图 目 录 图 1：晶体硅太阳能电池结构与发电原理 . 6 图 2：太阳能光伏发电分类 . 6 图 3：20082020 年全球光伏累计/新增装机量（GW） . 7

9、图 4：2011 年全球新增装机容量分布. 7 图 5：2013 年全球新增装机容量分布. 7 图 6：20082020 年全球各地光伏累计装机容量（MW） . 7 图 7：全球各地光伏累计装机容量分布（MW） . 7 图 8：2020 年亚洲地区光伏累计装机量分布 . 8 图 9：2020 年欧洲地区光伏累计装机量分布 . 8 图 10：2020 年全球新增光伏装机量主要国家份额 . 8 图 11：20222030 年全球光伏新增装机预测 . 8 图 12：全球光伏累计装机量预测情况 . 8 图 13：20162022 年 3 月中国光伏发电累计装机容量（万千瓦） . 9 图 14：2016

10、2022 年 3 月中国光伏发电新增装机容量（万千瓦） . 9 图 15：2021 年中国光伏核心环节产量数据 . 9 图 16：20172021 年全球各地区新增装机量 . 9 图 17：太阳能电池各环节集中度变化 . 10 图 18：20162020 年 3 月中国分布式光伏并网装机量（万千瓦） . 10 图 19：20162020 年 3 月中国光伏集中式并网装机量（万千瓦） . 10 图 20：20222030 年中国光伏新增预测（GW） . 11 图 21：太阳能电池各环节集中度变化 . 11 图 22：光伏产业链构成 . 12 图 23：晶硅电池与薄膜电池市场占比 . 12 图 2

11、4：20182019 年全球电池片产能及产量 . 12 图 25：2019 年全球电池片生产分布 . 12 图 26：20122021 年我国电池片产量及增速 . 12 图 27: 2020 年 PERC 电池片技术市场占比 . 12 图 28：20192021 年我国 top5 电池片企业市占率 . 13 图 29：光电转换效率提升途径 . 14 图 30：光电转换效率提升途径 . 14 请阅读最后一页免责声明及信息披露 http:/ 5 图 31：光电转换效率提升途径 . 15 图 32：PERC 电池结构示意图 . 16 图 33：BSF 电池制造工序流程 . 16 图 34：常规电池结

12、构对比 PERC 电池结构. 16 图 35：PERC 生产工艺流程图 . 17 图 36：典型 PERC 太阳能电池生产线的布局图 . 17 图 37：TOPCon 电池结构示意图 . 18 图 38：TOPCon 工艺流程 . 18 图 39：TOPCon 电池的 3 种不同的工业化工艺流程 . 19 图 40：HJT 电池结构示意图 . 19 图 41：典型 HJT 电池的制备工艺流程 . 20 图 42：IBC 电池结构示意图 . 20 图 43：FSF 和 FFE 结构的 IBC 太阳能电池空心电流模拟图 . 20 请阅读最后一页免责声明及信息披露 http:/ 6 光伏设备专题：光

13、伏电池技术持续迭代 1、全球光伏产业发展向好，我国光伏产业规模全球领先 光伏发电是利用光伏发电是利用太阳能电池材料太阳能电池材料的光生伏特效应的光生伏特效应（光伏效应），（光伏效应），将光能转变为电能的将光能转变为电能的一种发电形式一种发电形式。光伏发电的主要原理是半导体的光伏效应，当光子照射到金属上时，它的能量可以被金属中某个电子全部吸收，电子吸收的能量足够大，能克服金属原子内部的库仑力做功，离开金属表面逃逸出来，成为光电子。N 型半导体和 P 型半导体可以构成 PN 结，当太阳光照射到 PN 结后，电流便从 P 型一边流向 N 型一边，产生电流。太阳能电池是一种利用太阳光直接发电的光电半导

14、体薄片， 在满足一定光照条件时可以输出电压并且在回路上产生电流， 其理论基础即为光伏发电。 图图 1：晶体硅太阳能电池结构晶体硅太阳能电池结构与发电原理与发电原理 资料来源：PERC太阳能电池铝背场性能研究，信达证券研发中心 目前晶体硅电池占据主要市场。目前晶体硅电池占据主要市场。 光伏发电的技术路线包括晶体硅太阳能发电和薄膜太阳能发电等， 晶体硅太阳能发电还可分为单晶硅太阳能发电和多晶硅太阳能发电， 分别对应单晶硅电池和多晶硅电池。 晶体硅电池具有光电转换效率高、工艺成熟、原料储量丰富等优点，占有太阳能电池 95%的市场。 图图 2：太阳能光伏发电分类太阳能光伏发电分类 资料来源：上机数控招

15、股书，信达证券研发中心 光伏行业光伏行业“一波三折“一波三折”， 近年来实现快速发展， 近年来实现快速发展。1938 年法国科学家发现光伏现象，自此光伏开始登上历史舞台。从 1954 年贝尔实验室研发出单晶硅电池到现在，全球光伏行业经历了 1973 年开始的开发利用热潮，也遭遇过20 世纪 80 年代的行业低谷。1992 年后在环境问题的重视下，全球开始重视清洁能源，光伏产业开始再次焕然新生。21 世纪初，光伏装机量开始快速增长。根据国际可再生能源署（IRENA）数据，2008 年至 2020 年期间，全球光伏累计装机容量从 15.25GW 增长至 713.97GW，年均增速高达 37.78%

16、。全球新增装机量从 2008 年的6.27GW 增长到 2020 年的 126.84GW，12 年时间增长了近 20 倍。2020 年全球疫情爆发，但光伏新增装机量仍然达到了 126.83GW，同比增长 21.6%，光伏行业在过去十年实现了爆发式增长。 请阅读最后一页免责声明及信息披露 http:/ 7 图图 3：20082020 年全球光伏累计年全球光伏累计/新增装机量（新增装机量（GW） 资料来源：国际可再生能源署，迈为股份定增说明书，信达证券研发中心 亚洲地区发展迅速，中国是目前最大市场。亚洲地区发展迅速，中国是目前最大市场。早期全球光伏产业主要集中在欧洲地区，2011 年欧洲光伏新增装

17、机量占全球总量的 74%，随着欧洲债务危机爆发，欧洲地区对电力的需求也放缓，光伏装机速度开始下降。此后亚洲和北美地区的装机量开始逐渐增长，2013 年亚洲新增装机量占全球的 52.34%，首次超过欧洲地区。根据国际可再生能源署发布数据，2013 年2020 年期间，中国新增装机容量总和占亚洲市场的 63.33%，占全球新增装机总量的 40.60%，中国市场已经是全球最大的光伏市场，日本、印度、越南和韩国也是亚洲光伏市场的重要参与者。欧洲地区目前仍然在全球占有重要的市场地位，其中德国、意大利、西班牙、英国、法国、荷兰、乌克兰、比利时在 2020 年的累计装机件均超过 5GW。北美地区主要以美国为

18、主，2020 年北美新增装机容量为 16.11GW，其中美国贡献比例达 92.44%，2020 年墨西哥累计装机量为 5.64GW。根据中商产业研究院数据，2020 年中国、美国、越南、日本、澳大利亚新增装机量占全球的 35.1%、15.35%、8.78%、4.82%、4.82%和3.59%。 图图 4：2011 年全球新增装机容量分布年全球新增装机容量分布 资料来源：迈为股份招股书，信达证券研发中心 图图 5：2013 年全球新增装机容量分布年全球新增装机容量分布 资料来源：迈为股份招股书，信达证券研发中心 图图 6：20082020 年全球各地光伏累计装机容量（年全球各地光伏累计装机容量（

19、MW） 资料来源：国际可再生能源署，迈为股份定增说明书，信达证券研发中心 图图 7：全球各地光伏累计装机容量分布（全球各地光伏累计装机容量分布（MW） 资料来源：国际可再生能源署，迈为股份定增说明书，信达证券研发中心 0.00%10.00%20.00%30.00%40.00%50.00%60.00%70.00%80.00%90.00%005006007008002008 2009 2010 2011 2012 2013 2014 2015 2016 2017 2018 2019 2020累计装机容量新增装机容量累计装机容量同比增速欧洲亚洲美洲中东&非洲地区欧洲亚洲美洲中东

20、&非洲地区 请阅读最后一页免责声明及信息披露 http:/ 8 图图 8：2020 年亚洲地区光伏累计装机量分布年亚洲地区光伏累计装机量分布 资料来源：国际可再生能源署，迈为股份定增说明书，信达证券研发中心 图图 9：2020 年欧洲地区光伏累计装机量分布年欧洲地区光伏累计装机量分布 资料来源：国际可再生能源署，迈为股份定增说明书，信达证券研发中心 图图 10：2020 年全球新增光伏装机量主要国家份额年全球新增光伏装机量主要国家份额 资料来源：中商情报网，信达证券研发中心 2021 年中国市场继续领先，年中国市场继续领先，全球全球光伏行业仍然具有巨大的成长空间光伏行业仍然具有巨大的成长空间。

21、根据 IEA 数据，2021 年全球光伏新增装机量 175GW，其中中国新增装机量 54.9GW、美国新增装机量 26.9GW、欧盟新增装机量 26.8GW，是全球前三大市场，中国仍然保持领先。根据 IRENA 预测，在现有各国的政策框架下，IRENA 预测到 2030 年可再生能源装机容量将增加 0.9 TW，达到 3.7 TW。若要实现 2030 年全球升温控制在 1.5C 的目标，2030 年可再生能源装机需达到 10.8TW， 2050 年进一步增长至 27.8TW， 并占 90%的电力份额。 IRENA 在 2019 年预测全球 2030年光伏累计装机量可达到 2840GW，而 20

22、21 年全球累计装机量仅为 942GW，还有两倍以上的成长空间。根据CPIA 预测数据，2022 至 2030 年，全球光伏年新增装机量仍将保持增长，预计 2030 年新增装机量为 315GW（保守）366GW（乐观）。总体而言，全球光伏行业仍具有成长性，同时各国也均推出较好的发展政策，未来将持续增长。 图图 11：20222030 年全球光伏新增装机预测年全球光伏新增装机预测 资料来源： CPIA，爱旭股份年报，信达证券研发中心 图图 12：全球光伏累计装机量预测情况全球光伏累计装机量预测情况 资料来源：IRENA，信达证券研发中心 中国日本印度越南韩国中国台湾地区泰国哈萨克斯坦马来西亚菲律

23、宾德国意大利西班牙美国法国荷兰乌克兰比利时波兰希腊瑞士奥地利捷克匈牙利瑞典罗马尼亚丹麦保加利亚葡萄牙中国大陆美国越南日本澳大利亚印度德国巴西荷兰西班牙其他00202220232024202520272030保守情况乐观情况 请阅读最后一页免责声明及信息披露 http:/ 9 表表 1：2021 年全球光伏装机情况年全球光伏装机情况 2021 年新增装机量年新增装机量（GW） 2021 年历年总装机量年历年总装机量（GW） 1 中国 54.9GW 1 中国 308.5GW 2 美国 26.9GW 2 美国 123GW 3 印度 13GW 3 日本 78.2GW 4 日本 6

24、.5GW 4 印度 60.4GW 5 巴西 5.5GW 5 德国 59.2GW 6 德国 5.3GW 6 澳大利亚 25.4GW 7 西班牙 4.9GW 7 意大利 22.6GW 8 澳大利亚 4.6GW 8 韩国 21.5GW 9 韩国 4.2GW 9 西班牙 18.5GW 10 法国 3.3GW 10 越南 17.4GW 资料来源：IEA PVPS，信达证券研发中心 我国光伏产业规模全球第一，行业景气度保持较高水准。我国光伏产业规模全球第一，行业景气度保持较高水准。我国科技发展迅速，光伏产业享受到技术面优势和政策面红利，得到了快速的发展，逐步得到全球市场的认可，取得了一定的国际竞争优势，已

25、经具备全球最完整的光伏产业链。中国光伏装机量增长迅速，2021 年我国光伏累计装机量为 306.56GW，同比增长 21%，连续 7 年全球第一。2021 年我国新增光伏发电并网装机容量约 5300 万千瓦，连续 9 年稳居世界首位。从零部件环节来看，2021 年我国多晶硅产量 50.5 万吨，同比增长 28.8%，连续 11 年全球第一。2021 年我国光伏组件产量为182GW， 连续 15 年全球第一。 2021 年我国硅片产量为 227GW， 同比增长 40.7%， 我国电池片产量为 198GW，同比增长46.9%。 由此可见， 我国光伏产业规模处于全球绝对的领先地位。 我国 2021年

26、新增装机量为54.93GW，同比增长 14%。2022 年一季度，我国光伏装机量同比增长 22.9%，我国光伏行业仍然保持较高的景气度。 图图 13：20162022 年年 3 月中国光伏发电累计装机容量（万千瓦）月中国光伏发电累计装机容量（万千瓦） 图图 14： 20162022 年年 3 月中国光伏发电新增装机容量 （万月中国光伏发电新增装机容量 （万千瓦）千瓦） 资料来源：国家能源局，中商产业研究院，信达证券研发中心 资料来源：国家能源局，中商产业研究院，信达证券研发中心 图图 15：2021 年中国光伏核心环节产量数据年中国光伏核心环节产量数据 图图 16：20172021 年全球各地

27、区新增装机量年全球各地区新增装机量 050000000250003000035000200022.3004000500060002001920202021 2022.30.0050.00100.00150.00200.00250.00产量多晶硅产量（万吨）硅片产量（GW）电池片产量（GW）组件产量（GW）0500200202021 请阅读最后一页免责声明及信息披露 http:/ 10 资料来源：CPIA，新能智库，信达证券研发中心 资料来源：

28、IEA PVPS，信达证券研发中心 光伏产业各环节具有较高的集中度。光伏产业各环节具有较高的集中度。根据中国光伏协会数据，2021 年多晶硅行业 Top5 产量平均为 8.5 万吨，合计市占率 86.7%；硅片行业 top5 平均产量超过 38GW，合计市占率 84%；电池片行业 TOP5 平均产量超过21GW，合计市占率 53.9%；组件行业 top5 平均产量超过 23GW，合计市占率 63.4%。总体而言，光伏各细分环节具有较高的集中度，其中多晶硅环节和硅片环节更为明显。 图图 17：太阳能电池各环节集中度变化：太阳能电池各环节集中度变化 资料来源：CPIA，新能智库，信达证券研发中心

29、分布式光伏占比逐渐提升。分布式光伏占比逐渐提升。根据中商情报网数据，2021 年我国分布式光伏累计装并网机量为 107.5GW，占装机总量的35%， 相对于2016年的13%具有明显提升。 从新增装机量看， 2021年我国分布式光伏新增装机量为29GW，占新增装机总量的 53%，占比首次超过集中式装机，在我国分布式光伏整县推进等政策的导向下，分布式光伏将保持较好的成长性。 图图 18：20162020 年年 3 月中国分布式光伏并网装机量（万千瓦）月中国分布式光伏并网装机量（万千瓦） 图图 19：20162020 年年 3 月中国光伏集中式并网装机量（万月中国光伏集中式并网装机量（万千瓦）千瓦

30、） 资料来源：国家能源局，中商产业研究院，信达证券研发中心 资料来源：国家能源局，中商产业研究院，信达证券研发中心 我国我国光伏发电行业具有政策护航光伏发电行业具有政策护航，具有良好具有良好成长空间成长空间。2013 年，在国务院关于促进光伏产业健康发展的若干意见及一系列配套政策支持下，光伏发电快速发展。2014 年新增装机容量 1060 万千瓦，约占全球新增装机的五分之一，占我国光伏电池组件产量的三分之一，实现了国务院关于促进光伏产业健康发展的若干意见中提出的平均年增 1000 万千瓦目标。2015 年新增装机容量 1513 万千瓦，完成了 2015 年度新增并网装机 1500万千瓦的目标，

31、占全球新增装机的四分之一以上，占我国光伏电池组件年产量的三分之一，为我国光伏制造业提供了有效的市场支撑。根据国家能源集团关于加快光伏发电产业发展指导意见，2020-2025 年，国家能源集团光伏装机容量需新增 2500-3000 万千瓦(25-30GW)，加大经济发达地区装机比重，光伏装机规模在集团电力总装机中占比 7%-8%。根据国务院2030 年前碳达峰行动方案，到 2030 年，非化石能源消费比重达到 25%左右。2021 年我国光伏累计装机量仅为 306.56GW（约 3.1 亿千瓦），国内光伏市场还远未饱和。根据中国光伏行业协会（CPIA）预测，2025 年我国光伏年新增装机量为 9

32、0 GW 110GW，2030 年我国光伏年新增装机量为 105GW128GW，未来我国光伏新增装机量仍有望持续增长。 0.00%10.00%20.00%30.00%40.00%50.00%60.00%70.00%80.00%90.00%100.00%201920202021多晶硅CR5硅片CR5电池片CR5组件CR5020004000600080004000200022.3累计并网装机容量新增并网装机容量050000000250002001920202021 2022.3累计并网装机

33、容量新增并网装机容量 请阅读最后一页免责声明及信息披露 http:/ 11 图图 20：20222030 年中国光伏新增预测（年中国光伏新增预测（GW） 资料来源：CPIA，爱旭股份年报，信达证券研发中心 光伏发电光伏发电技术发展推动成本快速下降技术发展推动成本快速下降。 目前的光伏电站成本主要由光伏电站建设成本和运维成本构成， 由于光伏发电不消耗燃料，因此运维成本较低。电站建设成本由非技术成本、关键设备成本、建安费用和组件成本构成，其中组件成本占 46%左右，非技术成本约 14%，关键设备成本和建安费用合计占 40%。目前单晶 PERC 大尺寸电池技术日趋成熟，光电转换效率不断提高，每瓦光伏

34、组件所需原材料和制造成本均实现下滑，同时高转换效率的电池组件也能节省电站面积， 减少发电站的建设成本， 光伏发电成本实现大幅下降。 根据润阳股份招股书数据，2020 年全球光伏平准化发电成本较 2010 年下降约 85%， 并且最低中标记录也不断刷新。 根据根据 CPIA 数据，2021 年全投资模型下地面光伏电站在 1,800 小时、1,500 小时、1,200 小时、1,000 小时等效利用小时数的平准发电成本分别为 0.21、0.25、0.31、0.37 元/度，与全国脱硫燃煤电价平均值 0.3624 元/度相当。 图图 21：太阳能电池各环节集中度变化：太阳能电池各环节集中度变化 资料

35、来源：CPIA，中国光伏产业发展路线图（2021年版），信达证券研发中心 2、光伏电池行业格局 光伏产业可以分别为硅料、硅片、电池、组件和光伏系统光伏产业可以分别为硅料、硅片、电池、组件和光伏系统等等环节环节，其中硅料与硅片环节为产业上游，电池片与，其中硅料与硅片环节为产业上游，电池片与光伏组件为行业中游，下游为发电系统。光伏组件为行业中游，下游为发电系统。在硅料环节，工业硅被提纯成为光伏级多晶硅料；在硅片环节，多晶硅料被加工成为单晶硅棒或多晶硅锭， 再经过截断、 开方、 切片等工艺， 得到单晶硅片或多晶硅片； 在电池片环节，硅片经过制绒清洗、扩散制结、刻蚀、化学气相沉积和丝网印刷、烧结等步骤

36、，得到硅基光伏电池片；在组件环节，光伏电池片将与光伏胶膜、光伏玻璃背板等组装在一起，得到可以应用于下游光伏电站的光伏组件。电池片是太阳能发电的核心部件，通常分为单晶硅、多晶硅、和非晶硅电池片，由于晶体硅电池具有光电转换效率高、工艺成熟、原料储量丰富等优点，因此目前晶体硅电池片占有主要市场份额，并且以单晶硅为主。 0204060802220232024202520272030保守情况乐观情况 请阅读最后一页免责声明及信息披露 http:/ 12 图图 22：光伏产业链构成光伏产业链构成 资料来源：CPIA，信达证券研发中心 图图 23：晶硅电池与薄膜电池市场占比晶硅电池与薄

37、膜电池市场占比 资料来源： 2020 年中国光伏技术发展报告 晶体硅太阳电池研究进展(1)，信达证券研发中心 全球全球光伏光伏电池片规模持续增长， 中国拥有全球最大产能。电池片规模持续增长， 中国拥有全球最大产能。 2019 年全球电池片产能为 210.9GW， 产量为 140.1GW，分别增长 21%和 23%，全球电池片产能不断提升，产业规模持续扩大。同时行业产能利用率也在提升，2019 年全球产能利用率为 66.43%，相对于 2018 年的 65.32%提升了 1.11 个百分点。中国是全球最大的电池片生产基地，2019 年中国电池片产能占全球总产能的 77.7%，远高于马来西亚、韩国

38、、中国台湾等全球其他地区。根据CPIA 数据，2020 年全球电池片产能和产量分别为 249.40GW 和 163.40GW，中国占全球的比例分别为 80.7%和 82.5%。 图图 24：20182019 年全球电池片产能及产量年全球电池片产能及产量 资料来源：CPIA，智研咨询，信达证券研发中心 图图 25：2019 年全球电池片生产分布年全球电池片生产分布 资料来源：CPIA，智研咨询，信达证券研发中心 中国电池片产能持续增长， 新建产能以中国电池片产能持续增长， 新建产能以PERC为主。为主。 根据中国光伏协会数据， 2021年我国电池片产量为198GW，同比增长 46.9%，2012

39、2021 年复合增速为 28.3%。2021 年我国电池片产能为 350GW，同比增长 59.09%，由此测算产能利用率约为56.6%， 相对于2020年的61.3%略有下滑。 从技术路线上看， 2020年新建产能中PERC电池片占 86.4%，其他技术路线电池片产能扩充进展相对较缓。 图图 26：20122021 年我国电池片产量年我国电池片产量（GW）及增速及增速（%） 图图 27: 2020 年年 PERC 电池片技术市场占比电池片技术市场占比 资料来源：华经产业研究院，信达证券研发中心 资料来源：CPIA，智研咨询，信达证券研发中心 050020182019产能产

40、量中国大陆马来西亚韩国中国台湾越南泰国印度日本新加坡其他0%10%20%30%40%50%05002012年2013年2014年2015年2016年2017年2018年2019年2020年2021年产量增速PERC电池片其他 请阅读最后一页免责声明及信息披露 http:/ 13 2021 年大尺寸电池片出货占比大幅增长。年大尺寸电池片出货占比大幅增长。根据 PV Infolink 统计数据，2021 年下半年 G1（158.75mm）份额迅速下滑，全年占比只有 10%，M6（166mm）全年出货占比为 32%。21 年三季度中国出现限电限产的情况，导致部分厂家转而生产 M

41、10（182mm）与 G12（210mm）尺寸电池片，M10（182mm）与 G12（210mm）尺寸电池片全年出货比重约为 53%，并且其下半年出货占比为 67%，远高于上半年的 38%。 行业集中度逐渐提升行业集中度逐渐提升，但行业竞争加剧但行业竞争加剧。根据华经产业研究院数据，2021 年我国电池片行业 CR5 为 53.9%，CR5 平均产量超过 21GW，同比增长 67.2%，国内产量 5GW 以上的企业为 11 家。从集中度来看，近年来 CR5集中度逐渐提升，2021 年略有放缓，集中度相对于组件、硅片等环节较低。2021 年行业上游出现涨价，据 PVInfoLink 统计， 20

42、21 年底 166mm、 182mm、 210mm 主流尺寸硅片均价较年初分别上涨 55%、 46%、 46%，而相应尺寸的电池均价仅分别上涨 22%，19%，16%，行业盈利能力下降。同时下游组件等企业的新电池片产能在下半年逐步释放，叠加单晶 PERC 产能过剩，专业电池片生产商发展空间受到挤压，利润端存在压力。 图图 28：20192021 年我国年我国 top5 电池片企业市占率电池片企业市占率 资料来源：华经产业研究院，信达证券研发中心 根据根据 PV Infolink 统计数据，统计数据，2021 年全球前五大电池片制造商为通威、爱旭、润阳、中宇和潞安，年全球前五大电池片制造商为通威

43、、爱旭、润阳、中宇和潞安，与 2020 年相比，中宇和潞安的排名出现对调，行业前三比较稳定。2021 年通威股份高纯度晶硅产量全球第一，国内市占率22%，电池出货量连续 5 年全球第一，预计 2023 年通威股份高纯晶硅产能将达到 35 万吨，电池产能将达到 80-100GW，继续引领行业发展。除去电池片专业制造商以外，隆基股份、天合光能、晶澳科技、晶科能源等组件生产商在光伏产业链多个环节进行布局，也具有电池片产能，但主要以自用为主，对外销售较少。 3、光伏电池片为降本关键，行业技术快速迭代 3.1 降本增效黄金法则下，电池片技术尤为重要降本增效黄金法则下，电池片技术尤为重要 光伏电池片是降低

44、光伏发电成本的关键部件光伏电池片是降低光伏发电成本的关键部件。 光伏发电成本的下降取决于光伏电站成本的下降， 目前的光伏电站成本主要由光伏电站建设成本和运维成本构成，由于光伏发电不消耗燃料，因此运维成本较低。电站建设成本由非技术成本、关键设备成本、建安费用和组件成本构成，其中组件成本占 46%左右，非技术成本约 14%，关键设备成本和建安费用合计占 40%。电池片是决定组件效率和成本的核心器件，对于光伏发电成本的下降具有关键性的作用。 光伏电池片的技术发展主要有两个方向：光伏电池片的技术发展主要有两个方向：一是提升太阳光吸收率，即通过降低电池片表面对光的反射，把更多太阳光留在电池片内部，提高对

45、太阳光的利用率；二是促使光能尽可能多地转化为电能，并减少电池内部的电能损耗，使得电池输出尽可能多的电流。 0.00%10.00%20.00%30.00%40.00%50.00%60.00%201920202021 请阅读最后一页免责声明及信息披露 http:/ 14 图图 29：光电转换效率提升途径：光电转换效率提升途径 资料来源：润阳股份招股书，信达证券研发中心 为降低制造成本，电池片厂商围绕降低原材料、人工、制造费用三个维度进行综合降本为降低制造成本，电池片厂商围绕降低原材料、人工、制造费用三个维度进行综合降本。一是降低采购单价，提高生产设备以及银浆等非硅材料的国产化率；二是降低制造费用，

46、包括减少材料耗用，以及提升产能利用率、扩大电 池片尺寸，从而有效摊薄人工、设备折旧及动力耗用等支出。 硅基光伏电池以衬底材料进行分类可以分成硅基光伏电池以衬底材料进行分类可以分成P型电池和型电池和N型电池型电池。 P型电池指的是以P型硅片为衬底的电池片，N 型电池指 N 型硅片为衬底的电池片。在 p 型半导体材料上扩散硼元素，形成 n /p 型结构的太阳电池即为 P 型硅片，P 型硅中没有自由电子。在 N 型半导体材料上注入磷元素，形成 p /n 型结构的太阳电池即为 N 型硅片。目前光伏行业主流产品是 P 型硅片，P 型硅片制作工艺简单，成本较低，而而 N 型硅片通常少子寿命较大，电池型硅片

47、通常少子寿命较大，电池效率可以做得更高，效率可以做得更高，但是工艺更加复杂。N 型硅片掺磷元素，磷与硅相溶性差，拉棒时磷分布不均，而 P 型硅片掺硼元素，硼与硅分凝系数相当，分散均匀度容易控制，成本也就更低。目前比较典型的 P 型电池包括 BSF电池、PERC 电池、PERC+电池等，典型的 P 型电池包括 TOPcon 电池、HJT 电池、IBC 电池等。 图图 30：光电转换效率提升途径：光电转换效率提升途径 资料来源：信达证券研发中心 对光电转换效率的追求，促使电池片技术快速迭代对光电转换效率的追求，促使电池片技术快速迭代。早期的光伏发电技术以 BSF 电池为主，随后 PERC 电池技术

48、开始取代BSF 技术， PERC 电池技术经过优化形成了 PERC+技术， 以及现在正在快速发展的 TOPCON技术。除此以外，HJT、IBC、碳化钙电池技术等也在不断研究发展，未来电池技术仍将不断演绎。 N 型电池技术型电池技术即将站上舞台即将站上舞台。N 型技术包括 HJT、TOPCon、背接触等，目前硅料、硅片、电池、组件、光伏设备、光伏辅料等相关企业均不断推出新产品和技术，电池环节企业已经有多家企业宣布开始投资布局，未来 23年内 N 型电池技术或将呈现百花齐放的态势，竞争也将更加激烈。根据中国光伏产业发展路线图(2021 版)预测，N 型单晶硅片的市场占比将从 2021 年的 4.1

49、%迅速增长到 2025 年的 25%，到 2030 年 N 型单晶硅片的市场占比将接近 50%。据北极星太阳能光伏不完全统计，2020 年以来共有 87 家企业跨行业进入光伏领域，其中，65 家 企业进入光伏下游发电领域，22 家企业进入光伏制造端。 随着电池技术的快速迭代，太阳能电池的平均光电随着电池技术的快速迭代，太阳能电池的平均光电转转换效率也逐渐提升换效率也逐渐提升。根据中国光伏产业协会数据，2021 年PERC P 型单晶电池平均转化效率为 23.1%，TOPCON 单晶电池平均转化效率为 24%，异质结电池平均转化效率为 24.2%， IBC 电池平均转化效率为 24.1%， 预计

50、 2025 年平均转化效率分别可以到达 23.7%、 24.9%、 25.3%和 25.3%。 请阅读最后一页免责声明及信息披露 http:/ 15 图图 31：光电转换效率提升途径：光电转换效率提升途径 资料来源：悦文天下，全球光伏，信达证券研发中心 表表 2：20212030 年各种电池技术平均转换效率变化趋势年各种电池技术平均转换效率变化趋势 分类分类 2021 年年 2022 年年 2023 年年 2025 年年 2027 年年 2030 年年 p 型多晶 BSF p 型多晶黑硅电池 19.50% 19.50% 19.70% - - - PERC p 型多晶黑硅电池 21.00% 21

51、.10% 21.30% 21.50% 21.70% 21.90% PERC p 型铸锭单晶电池 22.40% 22.60% 22.80% 23.00% 23.30% 23.60% p 型单晶 PERC p 型单晶电池 23.10% 23.30% 23.50% 23.70% 23.90% 24.10% TOPC on 单晶电池 24.00% 24.30% 24.60% 24.90% 25.20% 25.60% 异质结电池 24.20% 24.60% 25.00% 25.30% 25.60% 26.00% n 型单晶 IBC 电池 24.10% 24.50% 24.80% 25.30% 25.70

52、% 26.20% 资料来源：CPIA，中国光伏产业发展路线图（2021年版），信达证券研发中心 表表 3：太阳能电池片分类及制备技术太阳能电池片分类及制备技术 类别类别 电池结构及制备技术电池结构及制备技术 AI-BSF 为改善太阳能电池的效率，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，称为铝背场电池 PERC 利用特殊材料在电池片背面形成背反射器，增加长波光的吸收，同时增大 p-n 级间的电势差，降低电子复合，提高效率 PERT 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 HJT 在电池片里同时存在晶体和非晶体级别的硅，非晶体硅的出现能

53、更好地实现钝化效果 IBC 把正负电极都置于电池背面，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 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：前瞻产业研究院，信达证券研发中心 3.2 PERC 电池技术电池技术与设备与设备 PERC（Passivated Emitter and rear cell）电池）电池是指发射极钝化背面接触电池，是指发射极钝化背面接触电池， PERC 电池在传统 BSF 电池的基础上只需增加背面钝化以及激光开工两道工艺， 而性能可以实现明显提升， 因此近年来发展极为迅速。 PERC电池以单晶为主。 澳

54、大利亚新南威尔大学早在 1989 年便已提出 PERC 电池结构， 其实验室效率为 22.8%。 2019年 4 月 8 日，比利时的技术研究机构 IMEC 与 Jolywood 合作开发的 n-PERC（钝化发射极和后部完全扩散）太阳能电池的前段转换效率达到了 23.2%，其商业化转化效率为 21.5%左右，并且 PERL（发射极钝化背场局部扩散）技术开始受到关注，目前 PERC 电池技术以及优化的 PERC+SE 技术是行业的主流制造技术。 0%20%40%60%80%100%2020202272030其他技术IBC电池MWT电池异质结电池TOPCon电池PERC电池

55、BSF电池 请阅读最后一页免责声明及信息披露 http:/ 16 图图 32：PERC 电池结构示意图电池结构示意图 资料来源：单晶硅PERC电池工艺分析与研究，信达证券研发中心 BSF 电池是一种电池是一种典型典型的的 P 型电池。型电池。BSF 电池在晶硅光伏电池 PN 结制造完成后，通过在硅片的背光面沉积一层铝膜，制备 P+层，从而形成铝背场。BSF 以 P 型硅片为衬底，是 P 型电池的一种。铝作为背电场有诸多好处，如减小表面符合率和增加对长波的吸收等，但铝背场电池的光电转换效率有一定的局限性。从工序上来讲，BSF电池的制备要经过清洗制绒、扩散制结、刻蚀去磷硅玻璃、清洗制绒、扩散制结、

56、刻蚀去磷硅玻璃、PECVD、丝网印刷、烧结、测试分选等环节、丝网印刷、烧结、测试分选等环节。BSF电池的工序为光伏电池片制备的一般工序， PERC 电池和 TOPCon 电池的工序都以 BSF 电池的工序步骤为基础进行改进。 图图 33：BSF 电池电池制造制造工序工序流程流程 资料来源：信达证券研发中心 与与 BSF 电池相比，电池相比， PERC 电池在结构上的主要改变是增加了电池在结构上的主要改变是增加了 Al2O3钝化层和钝化层和 SiNx覆盖层覆盖层， 从而在电池背， 从而在电池背后后形成形成了钝化面， 提升了对长波光的吸收率并且延长少子寿命。了钝化面， 提升了对长波光的吸收率并且延

57、长少子寿命。 Al2O3具备较高的电荷密度， 会对 P 型硅形成场致钝化，显著降低硅表面的表面态，使得背面的少子复合速率降低，SiNx覆盖层不仅可以提高电池对于长波的吸收，还能对 Al2O3钝化层起到一定的保护作用。因此，PERC 电池相对于常规 BSF 太阳能电池的工艺步骤上的多了两道核心工艺，分别为：（1）背面镀 Al2O3和 SiNx（2）背面激光开槽，其余工艺步骤均与常规太阳能电池产线大体相同，而在制绒环节还需要增长背面抛光工艺。 图图 34：常规电池结构对比：常规电池结构对比 PERC 电池结构电池结构 资料来源：单晶硅PERC电池工艺分析与研究，信达证券研发中心 表表 4：2021

58、2030 年各种电池技术平均转换效率变化趋势年各种电池技术平均转换效率变化趋势 工艺流程工艺流程 工艺解释工艺解释 制绒 用碱液去除硅片表面的切割损坏层，清除表面油污和金属杂质；同时在硅片表面腐蚀出“金字塔”状的绒面结构，该结构可有效降低光的反射，提升光的吸收率；再分别用酸溶液和纯水清洗硅片，最后用热风干燥制绒后的硅片 扩散 氮气携带磷源在高温下分解，在 P 型硅片的基底上形成 N 型磷扩散层，形成 PN 结，这是光生伏特效应（将光能转换为电能）的基础 刻蚀 用酸性溶液去除扩散环节在硅片下表面和边缘形成的磷硅玻璃层后，再用碱性溶液刻蚀掉硅片背面和边缘的硅表层，去掉多余的 PN 结，达到边缘绝缘

59、的效果；同时，使用碱性溶液对背面进行抛光，再分别用酸性溶液和纯水清洗硅片，最后用热风干燥刻蚀后的硅片 请阅读最后一页免责声明及信息披露 http:/ 17 氧化 通过干法高温氧化生成氧化硅，对硅片表面钝化保护 镀膜 在硅片背面沉积背钝化介质膜，对硅片背面起钝化及保护作用；在硅片正面沉积合适厚度以及折射率的介质膜，再一次降低硅片前表明光的反射率 开膜 用激光打开硅片背表面钝化介质膜，使金属化工序中的铝浆可以与硅片背面的露出部分接触，在烧结过程中形成局部铝背场和有效金属接触 金属化 在硅片的背面和正面分别印刷背面银浆、背面铝浆和正面银浆，在烧结过程中排出浆料的有机成分，使电极和硅片形成良好的欧姆接

60、触，以实现较小的串联电阻、较大的并联电阻和理想的背表面钝化，用于收集和传输电流 电注入 使用电注入的方法钝化电池片体内杂质及缺陷，达到提升电池片效率和稳定性的目的 分选 对电池进行电性能测试，并按电池的实际效率、外观和电致发光图像进行分档，把相同效率和外观的电池片归入同一档 资料来源：润阳股份招股书，信达证券研发中心 PERC 电池技术可以有效解决薄片化带来的量子效率降低电池技术可以有效解决薄片化带来的量子效率降低，以及以及传统铝背场复合较高的问题传统铝背场复合较高的问题。没有光照时，载流子称为热平衡载流子，“电子-空穴”对在不断产生也在不断复合，产生率等于复合率；有光照时，会激发出更多的“电

61、子-空穴”对，多出来的“电子-空穴”对叫做非平衡载流子，非平衡载流子在复合前的平均时间称为“寿命”。少子寿命(少数载流子寿命)是光伏电池的重要参数之一，显著影响着电池的光电转化效率。随着硅片的厚度逐渐减小，太阳光穿透硅片的几率也在提升，会导致传统 BSF 电池的长波响应降低；同时如果 BSF 电池的铝掺杂浓度较大，其少子寿命会极速减少，影响光电转化效率。 电池片制造需要多电池片制造需要多种种的机械设备配套。的机械设备配套。PERC 电池片的主要工艺流程为硅片的清洗制绒、扩散制 PN 结、激光掺杂制备 SE、背面钝化、激光开孔/开槽、丝网印刷、烧结、测试等，对应核心设备包括清洗机、制绒机、扩散对

62、应核心设备包括清洗机、制绒机、扩散炉、炉、激光消融机、刻蚀机、激光消融机、刻蚀机、PECVD、丝网印刷设备、烧结炉、测试分选机等。、丝网印刷设备、烧结炉、测试分选机等。如果增加背面抛光工艺，则还需要槽式清洗机。 图图 35：PERC 生产工艺流程图生产工艺流程图 资料来源：单晶硅PERC电池工艺分析与研究，信达证券研发中心 图图 36：典型典型 PERC 太阳能电池生产线的布局图太阳能电池生产线的布局图 资料来源： 2020 年中国光伏技术发展报告 晶体硅太阳电池研究进展(1)，信达证券研发中心 3.3 其他先进电池技术其他先进电池技术简述简述 基于产业对高效率电池的追求，目前基于产业对高效率

63、电池的追求，目前 N 型电池与型电池与钙钛矿钙钛矿等技术正持续取得突破。等技术正持续取得突破。目前 PERC 电池占据主流，但是 N 型电池技术也快速发展， N 型电池技术的光电转换效率更高， 不过技术难度也更高， 技术成熟度相对较低。目前 N 型电池主要有三种：（1）背发射极电池，典型代表为 IBC 电池。（2）异质结电池，这种电池是一种基于N型单晶硅和非晶硅两种材料构成半导体器件， 需要在氢化的非晶硅之间增加一层非掺杂氢化非晶硅薄膜，典型电池包括 HJT 电池、HBC 电池。（3）前发射极电池，这种电池的特点是前端硼扩散发射极、磷扩散背表面场、 正面或背面电极接触，典型电池包括发射极钝化背

64、部完全扩散(N-PERT)电池、发射极钝化背部局域扩散(N-PERL)电池、TOPcon 电池。目前 TOPCON 和 HJT 为 N 型电池的主要技术路线，目前产业已经开始扩产。而 IBC、HBC 等 N 型技术路线以及钙钛矿等非晶硅技术也在不断研发，被称为“未来技术”，目前主要处于实验和验证阶段。 表表 5：20212030 年各种电池技术平均转换效率变化趋势年各种电池技术平均转换效率变化趋势 对比项目对比项目 N 型电池型电池 P 型型电池电池 硅片制备原理 N 型硅片，单晶硅中掺磷 P 型硅片，单晶硅中掺镓 电池片制备原理 在 N 型硅片上扩散硼元素，形成 P+/N 型结构 在 P 型

65、硅片上扩散磷元素， 形 N+/P 型结 请阅读最后一页免责声明及信息披露 http:/ 18 构 当前技术特点 具有少子寿命较长、金属杂质敏感度较低等优势，电池片的光电转换效率及长期稳定性天然可以达到更高水平， 但制备技术更加复杂，量产工艺尚未成熟，成本较高 量产工艺相对简单，技术成熟，成本较低，但电池片的最高光电转换效率理论值低于 N 型电池片 资料来源：润阳股份招股书，信达证券研发中心 表表 6：PERC、Topcon 和异质结电池对比和异质结电池对比 电池技术类型电池技术类型 PERC TOPCon 异质结异质结 效率与工艺 实验室效率 24.06% 26.00% 26.30% 技术原理

66、 利用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， 同时增大了 P-N 极间的电势差，以提高光电转化率 基于选择性载流子隧穿氧化层钝化接触技术，实现更为良好的钝化效果 由不同的半导体材料或同种材料不同结晶状态的 PN 结制备而来，通过在异质结界面插入本征非晶硅薄层来钝化电池的正、背表面，实现更为良好的钝化效果 技术难度 中等 比较高 高 工艺成熟度 成熟 较成熟 技术爬坡 电池生产 主要工序数量 9 月 12 日 12 月 14 日 4-6（子工序较多） 现有 PERC 产线兼容性 - 较好， 可从 PERC 产线升级 不兼容，需重新组建产线 成本 设备投资 （亿元/GW）

67、1.5 2-2.5 3.5-4 电池成本（元/W） 0.994 1.07 1.26 市场情况 2021 年市场份额 91.20% 约 3% 总结 优势 技术成熟，产品性价比最高 产线与 PERC 兼容， 可作为储备技术提升PERC产线转换效率 产品转换效率高、无光衰、温度系数低、弱光响应高、易于薄片化 劣势 转换效率上升空间受限 非硅成本高、工序复杂、良率较低 设备投资较大，且低温银浆等材料技术也尚未成熟；但工序较少，未来降本空间大 资料来源：润阳股份招股书，信达证券研发中心 （1）TOPcon 电池技术电池技术 TOPCON（超薄隧穿氧化层钝化接触超薄隧穿氧化层钝化接触）是一种新型钝化接触技

68、术）是一种新型钝化接触技术，转化效率更高，转化效率更高。TOPCON 技术使用一层超薄的氧化层和掺杂的薄膜硅进行钝化，超薄氧化硅减少了表面态，保持了较低的隧穿电阻，掺杂薄膜硅提供了场致钝化并对载流子选择性透过， 与硅基底形成良好的钝化接触。 在 2013 年的第 28 届欧洲 PVSEC 光伏大会上，德国 Fraunhofer 太阳能研究所首次提出一种新型钝化接触太阳电池，称为隧穿氧化层钝化接触 (TOPCon) 电池。与 PERC 及 PERL 电池结构相比，TOPCon 电池结构可对电池表面实现完美钝化，由于 TOPCON 电池结构具有高质量表面钝化( 低复合电流密度) 的异质结表面场，避

69、免了金属电极与硅片直接接触所造成的接触区复合，因此其转换效率比较高，其理论极限可以达到 26.6%。 图图 37：TOPCon 电池结构示意图电池结构示意图 资料来源：高效太阳电池技术及其核心装备国产化进展，信达证券研发中心 图图 38：TOPCon 工艺流程工艺流程 资料来源：国茂股份招股书，信达证券研发中心 与与 PERC 电池相比，电池相比，TOPCon 工艺增加了工艺增加了硼扩散与接触钝化层硼扩散与接触钝化层( SiOx /非晶硅膜非晶硅膜) 沉积两个环节。沉积两个环节。当前主流的 请阅读最后一页免责声明及信息披露 http:/ 19 TOPCon 技术由清洗制绒、硼扩散、湿法刻蚀、S

70、iOx /非晶硅膜沉积、P 扩散/高温晶化、正面 AlOx /SiNx 沉积、 背面 SiNx 沉积、 丝印烧 结等工序组成。 TOPCon 电池首先会在电池背面制备一层超薄隧穿氧化硅(12 nm)，然后再沉积一层 20 nm 厚的磷掺杂非晶硅层，经过 800 C 高温退火后形成掺杂多晶硅，二者共同形成了钝化接触结构，为硅片的背面提供了良好的表面钝化。其中涉及到 TOPcon 工艺的技术主要有三种： LPCVD 制备多晶硅膜结合传统的全扩散工艺、LPCVD 制备多晶硅膜结合扩硼及离子注入磷工艺，PECVD 制备多晶硅膜并原位掺杂工艺，其中 LPCVD 工艺最为成熟，成为目前市场主流。而 PEC

71、VD 制备 TOPCon 电池的多晶硅层可以有效减少工艺流程，有望大幅降低成本，也是重要的技术方向。 图图 39：TOPCon 电池的电池的 3 种不同的工业化工艺流程种不同的工业化工艺流程 资料来源：2020 年中国光伏技术发展报告 晶体硅太阳电池研究进展(4)，信达证券研发中心 （2） HJT 电池技术电池技术 HJT 电池电池也叫也叫做异质结电池做异质结电池， HJT 电池是一种利用晶体硅基板和非晶体硅薄膜制成的混合型太阳能电池。电池是一种利用晶体硅基板和非晶体硅薄膜制成的混合型太阳能电池。HJT电池的结构由 n 型单晶衬底、光照侧 pi 型氢化非晶硅层(膜厚 510nm) 、背面侧 i

72、n 型氢化非晶硅层(膜厚510nm)以及两侧透明电极和集电极构成具有对称结构，是一种双面电池。双面电池还包括 PERC 双面电池和n 型 PERT 双面电池。 图图 40：HJT 电池结构示意图电池结构示意图 资料来源：高效太阳电池技术及其核心装备国产化进展，信达证券研发中心 HJT 电池制备流程更为简洁电池制备流程更为简洁，但工艺难度较高，但工艺难度较高。HJT 制备的工艺主要为清洗制绒、非晶硅沉积、TCO 膜制备和丝网印刷，相比于 PERC 电池和 TOPCon 电池，HJT 的工艺流程大大缩短。工艺流程的缩短有助于 HJT 电池缩短生产时间，提高生产效率，推动 HJT 的产业化发展进程。

73、非晶硅沉积和 TCO 膜制备是 HJT 电池的两个关键 请阅读最后一页免责声明及信息披露 http:/ 20 工艺。并且均有两种制备方式。非晶硅沉积采用的方法是 PECVD(等离子增强化学气相沉积)或 CAT-CVD(热丝化学气相沉积)，CAT-CVD 相比于 PECVD 成膜质量高，对硅片钝化效果好，但其均匀性较差且维护成本较高。TCO 膜制备所用的方法是 PVD（物理化学气相沉积）或 RPD(反应等离子体沉积)。RPD 工艺的靶材是 IWO(氧化铟掺钨)，制备出的透明导电薄膜称为 IWO 透明导电薄膜；PVD 工艺的靶材是 ITO(氧化铟锡)，制备出的透明导电薄膜称为 ITO 透明导电薄膜

74、。RPD 技术的装备产能低，售价高，目前专利在日本住友手中，有专利保护，PVD 工业更有希望成为主流工艺。虽然 hJT 电池的工艺较少，但其工艺难度较大，HJT 电池要求的表面钝化水平越高，工艺控制的严格程度就越高。 图图 41：典型：典型 HJT 电池的制备工艺流程电池的制备工艺流程 资料来源：2020 年中国光伏技术发展报告 晶体硅太阳电池研究进展(4)，信达证券研发中心 （3） IBC 电池技术电池技术 IBC（Interdigitated back contact）电池也叫）电池也叫交指式背接触交指式背接触电池，是高效大面积太阳能电池之一。电池，是高效大面积太阳能电池之一。背接触电池包

75、括 MWT、EWT 和 IBC 电池，MWT 和 EWT 电池的转换效率受到一定限制，IBC 电池的理论转化效率更高。IBC 电池的正面无金属栅线，发射极和背场以及对应的正负金属电极呈叉指状集成在电池的背面，这种结构可以完全避免前表面栅线的遮挡损失， 有效增加了前表面的发电面积， 同时背面可以使用较宽的金属栅线来降低串联电阻，在一定程度上提高了填充因子，最终达到提升效率的目的。由于 IBC 电池前表面收集的载流子要穿过衬底远距离扩散到背面电极,所以主流的量产 IBC 电池一般采用少子寿命更高的 n 型单晶硅衬底，是一种典型的 N型电池。IBC 电池根据前表面掺杂类型的不同，可形成前表面浮动结

76、IBC 电池(FFE, front floating emitter)和前表面场 IBC 电池(FSF, front surface field)。 图图 42：IBC 电池结构示意电池结构示意图图 资料来源：IBC太阳电池技术的研究进展，信达证券研发中心 图图 43： FSF 和和 FFE 结构的结构的 IBC 太阳能电池空心电流模拟太阳能电池空心电流模拟图图 资料来源：IBC太阳电池技术的研究进展，信达证券研发中心 请阅读最后一页免责声明及信息披露 http:/ 21 IBC 电池有三个明显的特点电池有三个明显的特点：（1）与 PERC、PERT 和 HJT 电池比较，该电池前表面无栅线，

77、正、负电极采用交叉排列的方式被制备在电池背面，避免了常规电池正面栅线约 5%左右的遮光损失；（2）背面利用扩散法做成 p+ 和 n+交错间隔的交叉式电极接触高掺杂区，通过在介质化膜上开孔，实现了金属电极与发射区或基区的点接触连接，降低了光生载流子的背表面复合速率； （3）由于背接触结构，IBC 电池的串联电阻低于传统电池， 具有较高的填充因子。 IBC 电池还可以与电池还可以与 HJT 电池技术融合，也就是电池技术融合，也就是 HJBC/HBC 电池技术电池技术。2014 年，日本 Sharp 和 Panasonic 公司分别将IBC与HJT技术结合， 研发的HJBC电池效率分别达到了25.1

78、%和25.6%。 2016年9月， 日本KANEKA 公司与 NEDO 研究机构发表联合声明，在面积为 180 cm2 的硅衬底上实现了转换效率达 26.33%的晶硅太阳电池，创下了世界纪录。KANEKA 与 NEDO 将 108 片 HJBC 电池封装成组件，通过特殊的配线、高吸光效率等设计，组件的转换效率达到 24.37%，超过了 SunPower 公司创下的 24.1%的效率纪录。 Table_Introduction 请阅读最后一页免责声明及信息披露 http:/ 22 研究团队简介研究团队简介 刘卓，对外经济贸易大学金融学硕士，2017 年加入信达证券研发中心，曾任农林牧渔行业研究员

79、，现从事机械设备行业研究。 刘俊奇，上海交通大学动力工程硕士，2021 年加入信达证券研发中心，现从事机械设备行业研究 机构销售联系人机构销售联系人 区域区域 姓名姓名 手机手机 邮箱邮箱 全国销售总监 韩秋月 华北区销售总监 陈明真 华北区销售副总监 阙嘉程 华北区销售 祁丽媛 华北区销售 陆禹舟 华北区销售 魏冲 华北区销售 樊荣 华北区销售 章嘉婕 华东区销售总监 杨兴 华东

80、区销售副总监 吴国 华东区销售 国鹏程 华东区销售 李若琳 华东区销售 朱尧 华东区销售 戴剑箫 华东区销售 方威 华东区销售 俞晓 华东区销售 李贤哲 华东区销售 孙僮 华东区销售 贾力 华南区销售总监 王留阳 华南区销售副总监 陈晨 华南区销售副总监 王雨霏 华南区销售 刘韵 136

81、20005606 华南区销售 许锦川 华南区销售 胡洁颖 请阅读最后一页免责声明及信息披露 http:/ 23 分析师声明分析师声明 负责本报告全部或部分内容的每一位分析师在此申明，本人具有证券投资咨询执业资格，并在中国证券业协会注册登记为证券分析师,以勤勉的职业态度,独立、客观地出具本报告；本报告所表述的所有观点准确反映了分析师本人的研究观点；本人薪酬的任何组成部分不曾与，不与，也将不会与本报告中的具体分析意见或观点直接或间接相关。 免责声明免责声明 信达证券股份有限公司(以下简称“信达证券”)具有中国证监会批复的证券投资咨询业务资格。本报告由

82、信达证券制作并发布。 本报告是针对与信达证券签署服务协议的签约客户的专属研究产品，为该类客户进行投资决策时提供辅助和参考，双方对权利与义务均有严格约定。本报告仅提供给上述特定客户，并不面向公众发布。信达证券不会因接收人收到本报告而视其为本公司的当然客户。客户应当认识到有关本报告的电话、短信、邮件提示仅为研究观点的简要沟通，对本报告的参考使用须以本报告的完整版本为准。 本报告是基于信达证券认为可靠的已公开信息编制，但信达证券不保证所载信息的准确性和完整性。本报告所载的意见、评估及预测仅为本报告最初出具日的观点和判断，本报告所指的证券或投资标的的价格、价值及投资收入可能会出现不同程度的波动，涉及证

83、券或投资标的的历史表现不应作为日后表现的保证。在不同时期，或因使用不同假设和标准，采用不同观点和分析方法，致使信达证券发出与本报告所载意见、评估及预测不一致的研究报告，对此信达证券可不发出特别通知。 在任何情况下，本报告中的信息或所表述的意见并不构成对任何人的投资建议，也没有考虑到客户特殊的投资目标、财务状况或需求。客户应考虑本报告中的任何意见或建议是否符合其特定状况，若有必要应寻求专家意见。本报告所载的资料、工具、意见及推测仅供参考，并非作为或被视为出售或购买证券或其他投资标的的邀请或向人做出邀请。 在法律允许的情况下，信达证券或其关联机构可能会持有报告中涉及的公司所发行的证券并进行交易，并

84、可能会为这些公司正在提供或争取提供投资银行业务服务。 本报告版权仅为信达证券所有。未经信达证券书面同意，任何机构和个人不得以任何形式翻版、复制、发布、转发或引用本报告的任何部分。 若信达证券以外的机构向其客户发放本报告， 则由该机构独自为此发送行为负责， 信达证券对此等行为不承担任何责任。本报告同时不构成信达证券向发送本报告的机构之客户提供的投资建议。 如未经信达证券授权，私自转载或者转发本报告，所引起的一切后果及法律责任由私自转载或转发者承担。信达证券将保留随时追究其法律责任的权利. 评级说明评级说明 风险提示风险提示 证券市场是一个风险无时不在的市场。投资者在进行证券交易时存在赢利的可能，

85、也存在亏损的风险。建议投资者应当充分深入地了解证券市场蕴含的各项风险并谨慎行事。 本报告中所述证券不一定能在所有的国家和地区向所有类型的投资者销售，投资者应当对本报告中的信息和意见进行独立评估，并应同时考量各自的投资目的、 财务状况和特定需求， 必要时就法律、 商业、 财务、 税收等方面咨询专业顾问的意见。 在任何情况下，信达证券不对任何人因使用本报告中的任何内容所引致的任何损失负任何责任，投资者需自行承担风险。 投资建议的比较标准投资建议的比较标准 股票投资评级股票投资评级 行业投资评级行业投资评级 本报告采用的基准指数 ：沪深 300 指数（以下简称基准）； 时间段：报告发布之日起 6 个月内。 买入：买入：股价相对强于基准 20以上； 看好：看好：行业指数超越基准； 增持：增持：股价相对强于基准 520； 中性：中性：行业指数与基准基本持平； 持有：持有：股价相对基准波动在5% 之间； 看淡：看淡：行业指数弱于基准。 卖出：卖出：股价相对弱于基准 5以下。