◼ 光伏行业：

由政策 技术驱动，行业发展犹如“长江后浪推前浪”，伴随每一代技术进步，中国出现了尚德、英利、协鑫、隆基、通威等一批又一批的光伏行业龙头。

◼ 未来5年：电池片是光伏产业链重大技术变革环节，设备受益迭代需求。

◼ 技术发展史：

铝背场BSF电池（1代，2017年以前）

→PERC电池（2代，2017年至今）→PERC /TOPCon（2.5代）

→HJT电池（3代）→HBC电池（4代，可能潜在方向）

→钙钛矿叠层电池（5代，可能潜在方向）。

光伏行业的核心是“降本 升效”、降低度电成本。单晶电池技术的不断迭代，带来转换效率从2014年的19%上升至2020年的23%-24%，预计未来有望迈向30%。

2.1. PERC电池：效率瓶颈将至，HJT、TOPCon 迎市场升级迭代需求

◼ PERC为目前市场主流技术路径，仍具备几年生命期，但产线扩张即将进入尾声。

1) 据不完全估计，2021年主流PERC电池片厂商规划的新增产能达143GW、为历史最高 值，主要因大尺寸技术迭代小尺寸所致。

2) 但PERC转换效率已接近24%的理论极限，未来提高空间有限。此外，PERC电池存在PID、LID、LeTID等衰减，后期发电能力弱。

3) 预计2021年PERC扩产潮将达到顶峰、此后各大厂商再扩PERC产能意愿有限，更多精力将用于布局HJT、TOPCon等新技术路径电池。

1) 第一阶段，PERC电池尚处于技术验证阶段，技术路线可行性在此阶段得到验证，产能规划多为试验产能扩张，设备以进口为主。

2) 第二阶段，PERC技术的成熟推动电池产能的扩张，实现GW级批量出货，新型电池的市占率逐步提升，国产设备开始发力。

3) 第三阶段，国产设备的投资降本显著提高PERC电池利润，在高利润的驱动下， GW级扩产项目爆发式增长，PERC电池的市占率大幅提升，迅速取代BSF电池。

3.1. HJT电池：产业化临近、规划产能超60GW，将取代PERC成为第三代电池片技术

◼ 晶体硅异质结太阳电池（HJT）是在晶体硅上沉积非晶硅薄膜，它综合了晶体硅电池 与薄膜电池的优势，具有转换效率高、工艺温度低、稳定性高、衰减率低、双面发 电等优点，技术具有颠覆性。

◼ 对比 PERC 电池，HJT 潜力巨大，将成为第三代电池片技术主流。

据我们综合测算， HJT 在25年全生命周期综合发电量较PERC高15%-20%。

1）制绒设备：主要是利用化学制剂对硅片进行清洗和表面结构化，核心设备是湿式化学清洗设备。

➢ 主要厂商：日本 YAC、德国 Singulus、德国 RENA。捷佳伟创的清洗设备已完成样机并交付。

2）PECVD（非晶硅薄膜沉积）：

该步骤取代了传统 PERC 工艺中的扩散工艺，是构造异质结结构的关键，难度、壁垒最高，价值占到全部设备的50%，为异质结设备的核心。

从技术路径上：

板式 PECVD 是目前主流，管式 PECVD、Cat-CVD 具潜力。国外厂商包括：梅耶博格（已不对外提供）、应用材料等。国内厂商包括：迈为股份、金辰 股份、捷佳伟创、理想能源、钧石能源等。

➢ 板式 PECVD：将多片硅片放置在一个石墨或碳纤维支架上，放入一个金属的沉积 腔室中，腔室中有平板型的电极，与样品支架形成一个放电回路，在腔室中的工 艺气体在两个极板之间的交流电长的作用下在空间形成等离子体，分解 SiH4 中的 Si 和 H，以及 NH3 中的 N 形成 SiNx 沉积到硅表面。优势：技术最成熟，易实现大 面积均匀性，材料缺陷态密度低。

➢ 管式 PECVD：使用像扩散炉管一样的石英管作为沉积腔室，使用电阻炉作为加热 体，将一个可以放置多篇硅片的石墨舟插进石英管中进行沉积。优势：相比板式 PECVD，成本端有更大的下降空间。

➢ CAT-CVD：源气体分子在真空室中通过加热的催化剂进行催化裂化反应分解，并将裂解的物质输送到基材上形成薄膜。优势：相比传统 PECVD，转换效率提升潜力 大，对于源气体的利用率在 80%以上。且 Cat-CVD 理论上可在热丝两侧同时沉积， 生产速度更快。

3.3. 展望未来：成本降低是核心！预计2022年将具备产业化性价比、行业将爆发

◼ 电池片核心看单 W 成本：我们预计各项成本均有望在未来下滑，预计到 2022 年 HJT 将达到与 PERC 旗鼓相当的成本区间。

4 大降本方向分别为：

1) 硅片：

目前 N 型硅片对比 P 型具有约 8%左右的溢价空间，未来有望通过 2 方面降本。

➢ HJT 为低温工艺，利于硅片的薄片化（从 170um 降低至 120-130um）。预计硅片 每减薄 20um 价格可下降 10-15%，对应组件价格降低 5-6 分/瓦。

➢ 随着未来 N 型硅片需求起量，规模效应将缩小 N 型与 P 型硅片之间的溢价空间。

2) 设备折旧：

随着国产设备的“降本 提效”，目前4-5亿/GW 的设备投资额仍有较大的降本空间。

3) 浆料：

HJT 需使用低温银浆，目前主要依赖进口，有望通过 4 大方向降本。

➢ 无主栅、多主栅技术在 HJT 电池、组件上的应用，使得银浆的耗量快速减少。

➢ “银包铜技术”商业化量产，将降低银浆耗量 30%。

➢ 通过对串焊设备精度的提升，减小银浆主栅上焊接点的大小（银浆主栅上耗银 量较高的部分），从而节省主栅上的银浆耗量。

➢ 国产低温银浆起量（常州聚和、苏州晶银、浙江凯盈等），打破日本垄断，相比 高温浆料的溢价将大幅消失。

4) 靶材：

目前主要被日本住友垄断，未来将通过提升靶材利用率、规模化回收、背面 AZO 替代和国产化（广东先导、壹纳光电等）降本等方式解决。

4.1. PERC 电池效率瓶颈将至，TOPCON 将迎存量市场升级需求

◼ TOPCon 太阳能电池-Tunnel Oxide Passivated ContactPassi 是一种使用超薄氧化 层作为钝化层结构的太阳能电池。由德国 Fraunhofer 研究所的 Frank Feldmann 博士在2013年报道的电池概念，近 2 年开始逐步实现产业化。

4.2. TOPCon 多技术路径并存，2022-2024 年迎行业爆发期

◼ 在TOPCon 核心的薄膜沉积工艺设备中，LPCVD 为目前市场主流。我们判断，未来管式 PECVD 可能成为行业趋势，ALPVD 具一定潜力。

1) LPCVD:可一站式完成隧穿氧化层和 poly 层的制备。

热氧和淀积 poly 层两个工艺二 合一能够大幅提高产能，降低设备成本。热氧工艺完成后在低压状态下进行淀积 poly 层，除节约时间外，更重要的是能够对超薄氧化硅层起到保护作用，一方面使氧化 层不会在出舟过程中被进一步氧化，失去隧穿效应；另一方面氧化层也不会在空气 中被污染。优势：相比 PECVD 和 ALPVD 技术较为成熟，可靠性高，厚度均匀性好。

2) 管式 PECVD:

在一定温度下，通过高压放电(通常在反应炉周围施加混合频率的 RF 电磁场)，使得原材料其它发生电离，产生自由电子、等离子体、中性粒子混合态。

多种粒子混合态中，电离导致化学基团活性增强，化学反应所需要的环境温度降低； 同时电离导致粒子密度增加，各种离子之间的碰撞概率增加，从而也促进气体的反 应以及薄膜沉积。优势：沉积速度快、沉积温度低（200℃），相比 LPCVD 成本更低。

3) PEALD：

是一种化学气相沉积技术，最初被用于生产纳米结构的结缘体和薄膜电致发光显示器的硫化锌发光层。可以将物质以单原子膜形式一层一层的镀在基底表面的方法。优势：相比 LPCVD 和 PECVD 稳定性、适用性高。

◼ 目前，在 TOPCon 设备领域布局的主要企业包括：金辰股份、捷佳伟创、拉普拉斯、 江苏微导等，多技术路径厂家并存。

◼ 金辰股份：管式PECVD布局领先，以累计获3家客户导入。

1) 继6月SNEC光伏展后，公司管式 PECVD 技术获重要客户晶科引入，标志着公司 TOPCon 技术获市场进一步验证。目前，晶科已具备GW级TOPCon 量产布局，量产转化效率达24.5%。5月底，晶科 TOPCon 研发效率达 25.25%，创下大面积 N 型单晶钝化接触 电池效率世界纪录。

2) 此前，公司 TOPCon 技术已导入晶澳、东方日升 2 家客户。东方日升平均效率已≥24% （经过半年时间），晶澳已进入中试提效阶段（经过一年半时间）

3) 2019 年起，公司与中科院宁波材料所合作研发 TOPCon，目前已实现管式 PECVD 设备、 “超薄氧化硅 原位掺杂非晶硅”核心材料制备，在抑制非晶硅爆膜、防止电场导通 等取得重大突破。

◼ 江苏微导：采用适用于 TOPCon 技术的 ALD 设备，已进入量产阶段

1) 夸父系列原子层沉积镀膜系统（ALD）：采用自主知识产权的反应腔体设计和先进的薄膜沉积技术,确保为晶硅太阳能电池表面钝化提供高质量超薄三氧化二铝钝化膜。 产能为 4000(片/小时，10nm)

2) 后羿系列板式化学气相沉积/原子层沉积镀膜系统：微导 HY4000 系统结合了空间 CVD 和 ALD 技术和专有的上下料自动化可进行自动在线三氧化二铝薄膜钝化层工艺。专 用于大批量生产单面钝化层，后羿系统可提供高质量的钝化膜和低生产成本。产能 为 4000(片/小时，10nm)

3) 以上两种工艺设备均用于镀膜步骤中的生成三氧化二铝钝化薄膜层工艺，可显著提 高良率降低成本。

◼ TOPCon 核心市场需求在于PERC存量市场的升级，我们对2020-2025年TOPCon产能进行进一步测算。假设：

1) PERC 新建产能趋于降低，由2021年的143GW逐渐降低至2025年无新增扩产；

2) 假设2019年及以前的PERC产能，因受制厂房空间，80%无法升级为TOPCon；

3) TOPCon 在存量PERC产能的渗透比例由4%上升至100%；

4) TOPCon 设备投资额从0.7亿/GW下降至0.5亿/GW。

➢ 测算得出，2023年将达到TOPCON扩产高峰期，TOPCon升级需求为113GW，对应设备的市场规模达56亿元。

◼ HJT 设备降本不及预期风险：

目前 HJT 设备单 GW 投资仍在 4 亿元以上，相较 PERC 具有近 3 倍的劣势。如 HJT 设备未来降本速度不及预期，导致下游客户接受意愿降低，将对异质结产业化进展造成不利影响。

◼ 光伏产业政策变化和行业波动的风险：

近年来，随着技术进步、生产规模扩大等因素，光伏产品制造成本逐步下降，世界各国将逐步对补贴方式和补贴力度进行调整，全球去补贴化加速。若未来光伏制造成本及系统成本下降的幅度慢于补贴下降的幅度，这将对我国的光伏行业的市场需求和行业景气度产生不利影响。

◼ 光伏行业产品或技术替代的风险。

若未来下游相关产业发生重大技术革新和产品升级换代，下游市场对公司现有设备需求发生不利变化，而公司在研发、人才方面投入不足，技术和产品升级跟不上行业或者竞争对手步伐，公司的竞争力将会下降，对公司经营业绩带来不利影响。

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作者：浙商证券 邱世梁 王华君 李思扬

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