（报告出品方/作者：中信证券，华鹏伟、林劼、华夏）

晶硅电池技术是以硅片为衬底，根据硅片的差异区分为 P 型电池和 N 型电池。其中 P 型电池主要是 BSF 电池和 PERC 电池，N 型电池目前投入比较多的主流技术为 HJT 电池和 TOPCon 电池。

1）P 型电池，传统单晶和多晶电池主要技术路线为铝背场技术（Al-BSF）， 目前主流的 P 型单晶电池技术为 PERC 电池技术，该技术制造工艺简单、成本低，叠加 SE（选择性发射技术）提升电池转换效率；

2）N 型电池，随着 P 型电池逐渐接近其转换 效率极限，N 型将成为下一代电池技术的发展方向。N 型电池具有转换效率高、双面率高、 温度系数低、无光衰、弱光效应好、载流子寿命更长等优点，主要制备技术包括 PERT/PERL、 TOPCon、IBC、异质结（HJT）等。

技术迭代推动提效降本，PERC 电池产能占 86%

过去五年，PERC 代替 Al-BSF 成为目前主流电池技术。P 型电池技术主要经历了 Al-BSF（传统铝背场）到单面 PERC 再到双面 PERC 技术的发展路线。根据 CPIA 数据， 2015 年之前，铝背场电池是主流的电池技术，市占率一度超过 90%，2015 年开始随时 PERC 电池技术的推广，BSF 电池市占率开始下降并在 2020 年市占率降至 8.8%。PERC 电池技术的推广主要得益于单晶硅片的大规模推广，设备国产化率快速提升等因素。根据 CPIA数据，2020 年新建量产产线仍以 PERC 电池为主，PERC 电池市场占比达到 86.4%。

1） Al-BSF 电池技术。为改善太阳能电池效率，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。铝背层主要进行表面钝化，降 低背表面复合速率，增加光程，提升效率。但红外辐射光只有 60-70%能被反射， 产生较多的光电损失，在转换效率方面有明显的局限。

2） PERC 电池技术。通过在电池背面附上介质钝化叠层三氧化二铝和氮化硅作为背 反射器，增加长波光的吸收，同时增大 P-N 极间的电势差，降低电子复合，提升 光电转换效率，还可以做成双面电池。随着工艺成熟，设备国产化和成本降低， 逐渐成为市场主流电池技术。

Al-BSF 改造为 PERC 产线并不复杂，但效率提升明显。从产线改造角度看，铝背场 电池技术的生产工艺主要包括清洗制绒、扩散制结、蚀刻、制备减反射膜、印刷电极、烧 结及自动分选七道工序和关键设备，而 PERC 电池技术的生产工艺无需另开产线，只需在 铝背场基础上，增加钝化叠层和激光开槽这两道工序即可完成，所需设备包括增加 PECVD 和激光开槽设备，相关设备也均实现国产化。而从效率提升角度看，根据 CPIA 数据，截 至 2020 年，PERC 电池平均转换效率 22.8%，而传统铝背场的转换效率则不足 20%，效 率提升是加速 PERC 产能占比提升的核心因素之一。

PERC 技术产业化时间不长，电池效率提升速度较快。从 PERC 电池技术的发展到成 为主流路线的时间并不长，核心原因在于电池技术快速发展推动行业的降本提效。从 1989 年 PERC 电池技术的首次提出，到 2010 年进行背面/叠层钝化改造推动大尺寸电池的产业 化进程，产业界用了 10 年时间将其效率提升和成本下降发挥到了极致，成为目前全球电 池的主流技术。隆基乐叶在2019年发布的PERC电池技术效率记录为24.06%，目前PERC 电池的量产效率已经突破 23%。

单晶 PERC 电池平均量产效率超 22.8%，已逐渐接近 24.5%极限效率。从目前电池 效率看，隆基 24.1%的转换效率已经接近 PERC 电池极限效率，电池厂商研发重心已经逐 步转向新的技术，PERC技术正式进入变革后周期。为了进一步提升PERC电池转换效率， 在传统的 PERC 电池工艺基础上不断增加新的工艺，包括 SE 技术优化、多主栅电极、氧 化层增强钝化、背面碱抛及光注入或电注入再生等技术工艺的改进。通过技术工艺的不断 改进，目前单晶 PERC 电池的产业化平均效率达到 22.8% ，已经在逐渐接近其极限效率。

HJT 电池优势显著，正处在产业爆发期

HJT 电池技术经历 30 年的发展，目前正处在行业爆发期。自 1974 年 Walter Fuhs 首次提出 a-Si 和晶体硅融合的 HJT 结构起，到 1989 年三洋获得专利，HJT 电池技术经历 了较长时间的技术垄断，期间全球各个实验室在进行积极研发。直至 2010 年，三洋核心 专利过期，技术垄断终于打破，国内外开启了 HJT 电池技术效率提升的工业化探索，并于 2017 年开始进行 100MW 级的产业化试生产线建设。过去两年多家公司进入试生产线环节 并加大 HJT 电池产业化的投资力度，HJT 电池技术迎来快速发展期。

HJT 电池，即非晶硅薄膜异质结电池，是由两种不同的半导体材料构成异质结。HJT 电池主要由 N 型硅片（c-Si）及基极，在正面、背面都采用非晶硅薄膜（a-Si）形成异质 结结构，正面使用本征非晶硅薄膜和 P 型非晶薄膜沉积形成 PN 异质结，背面同样使用本 征非晶硅薄膜和 N 型非晶薄膜形成 N 背场，双面 TCO 膜及双面金属电极。HJT 电池正 背面结构对称，适合于双面发电，较 PERC 电池具有转换效率高、双面率高、温度系数低、 无光衰、弱光效应、载流子寿命更长等优点。

优势一：双面率高，光电转换效率高。从目前转换效率看，HJT 电池平均量产效率均 在 24% ，安徽华晟最新的量产批次平均效率 24.7%，最高效率达到 25.06%，通威最高 实现了 25.18%，效率潜力明显优于 PERC 电池。光伏电池的未来发展趋势，向更高效率 和更大降本空间的 N 型电池发展，HJT 是中期最适合的发展方向之一，未来也有望实现与 钙钛矿的叠层产生更高的转换效率。HJT 是双面对称结构，双面电池的发电量要超出单面 电池 10% ，目前双面率已经达到 95%，相比其他工艺路线有明显的发电增益优势。根据 Solarzoom 数据，HJT 电池每 W 发电量较双面 PERC 电池高出 2.0~4.0%。

优势二：工艺流程更加简化，提效降本空间更大。相比 PERC 的 8 道和 TOPCon 的 10 道工艺，HJT 仅需 4 道工序即可完成，从生产效率和产品良率上更有优势和提升空间， 而良率也是目前 TOPCon 产业化遇到的最大瓶颈。同时，HJT 是在＜250℃低温环境下制 备，相比于传统 P-N 结在 900℃高温下制备，一方面有利于薄片化（未来可实现 100μm 厚度）和降低热损伤来降低硅片成本，另一方面因能源节约等因素非硅成本也表现更优。

优势三：光衰减低 温度系数低，稳定性强。HJT 电池通过良好的镀膜工艺来降低界 面复合改善 TCO 层及 Ag 接触性能。测试发现 HJT 电池的 10 年衰减小于 3%，25 年仅下 降 8%，导致全生命周期每 W 发电量的增益效果明显。从温度系数角度看，能减少太阳光 带来的热损失。光伏系统实际工作的温度是要高于实验室的标准室温，而 HJT 电池的温度 系数-0.25%，相比 PERC的温度系数-0.37%，因此每W 发电量较 PERC电池平均高3% 。

2） 通威股份：公司目前积极开展包括 HJT、TOPCON 等有可能成为下一代量产主流 技术路线的中试与转化。根据公司公告和披露数据，3 月底 200MW 的 HJT 中试 线试平均效率达 24.3%，最高效率达 25.18%，预计 2021Q2-Q4 的分季度效率目 标分别为 24.6%、24.8%、25%，中试线平均良率达 97.84%，体现出良好的设备 生产稳定性。同时，还将建设 1GW 的 HJT 中试线于下半年投产。

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精选报告来源：【未来智库官网】。