N型元年新一輪光伏技術(shù)革命在這里開啟

1、重點(diǎn)標(biāo)的股票代碼股票名稱投資評級EPS （ 元）P E2018A2019E2020E2021E2018A2019E2020E2021E300724捷佳偉創(chuàng)增持0.961.321.982.1681.9159.5739.7136.40300751邁為股份-3.294.997.339.6236.4244.2630.1722.97600438通威股份增持0.520.740.971.2737.3126.2220.0015.28600546山煤國際增持0.110.530.640.67116.9124.2620.0919.19300118東方日升增持0.261.201.361.6665.4614.1812.

2、5110.25300393中來股份-0.520.741.191.6328.9025.2715.7311.53601012隆基股份增持0.711.371.652.0946.8324.2720.1515.91002129中環(huán)股份增持0.230.400.600.9284.0448.3332.2221.01資料來源：貝格數(shù)據(jù)， ，注：中來股份和邁為股份為萬得一致預(yù)測。內(nèi)容目錄 HYPERLINK l _TOC_250014 一、從 P 型到 N 型的跨越有望開啟下一輪光伏技術(shù)革命 4 HYPERLINK l _TOC_250013 拐點(diǎn)之年，迎接平價(jià) 4 HYPERLINK l _TOC_250012

3、 技術(shù)革命驅(qū)動(dòng)光伏降本，從 P 型到 N 型的跨越有望開啟下一輪光伏技術(shù)革命 5 HYPERLINK l _TOC_250011 二、TopCon：技術(shù)較為成熟，可在現(xiàn)有產(chǎn)線上升級改造，可延續(xù)存量產(chǎn)能使用壽命 9 HYPERLINK l _TOC_250010 極限轉(zhuǎn)換效率達(dá)到 28.7%，量產(chǎn)轉(zhuǎn)換效率突破 23% 10 HYPERLINK l _TOC_250009 產(chǎn)線可在 perc 產(chǎn)線上升級，設(shè)備投資額下降速度快 12 HYPERLINK l _TOC_250008 三、異質(zhì)結(jié)：技術(shù)逐步成熟，龍頭積極布局 13 HYPERLINK l _TOC_250007 海外異質(zhì)結(jié)設(shè)備成熟，量產(chǎn)轉(zhuǎn)

4、換效率達(dá)到 24% 16 HYPERLINK l _TOC_250006 設(shè)備國產(chǎn)化加速，行業(yè)龍頭進(jìn)入加快產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程 18 HYPERLINK l _TOC_250005 四、投資建議 20 HYPERLINK l _TOC_250004 市場空間 20 HYPERLINK l _TOC_250003 電池片設(shè)備生產(chǎn)廠商 20 HYPERLINK l _TOC_250002 電池片生產(chǎn)制造商 21 HYPERLINK l _TOC_250001 N 型硅片龍頭 21 HYPERLINK l _TOC_250000 風(fēng)險(xiǎn)提示 22圖表目錄圖表 1：光伏度電成本下降幅度，單位：美元/mwh 4圖表

5、 2：成本優(yōu)勢分析 6圖表 3：N 型硅片、N 型組件優(yōu)勢及應(yīng)用 7圖表 4：P 型 perc 與不同結(jié)構(gòu)的 N 型電池性能對比 7圖表 5：N 型硅片滲透率提升有望帶來下半程超額收益 8圖表 6：TopCon 電池片結(jié)構(gòu) 9圖表 7：異質(zhì)膜與 SiO2/SiNx 減反射性能對比 10圖表 8：異質(zhì)膜與 SiO2/SiNx 鈍化性能比較 10圖表 9：TopCon 電池理論極限轉(zhuǎn)換效率更高 11圖表 10：TopCon 現(xiàn)有產(chǎn)能情況 11圖表 11：TopCon 量產(chǎn)和實(shí)驗(yàn)轉(zhuǎn)換效率情況 12圖表 12：PERC+SE vs TopCon 工藝流程 12圖表 13：各廠商 TopCon LPCV

6、D 設(shè)備對比 13圖表 14：異質(zhì)結(jié)電池片結(jié)構(gòu)示意 14圖表 15：電池片技術(shù)路線對比 14圖表 16：當(dāng)前實(shí)驗(yàn)中最佳轉(zhuǎn)換效率圖 15圖表 17：異質(zhì)結(jié)及 Perc 電池片生產(chǎn)流程 15圖表 18：各個(gè)技術(shù)路線受溫度影響情況 16圖表 19：異質(zhì)結(jié)工藝 16圖表 20：當(dāng)前不同廠家 PECVD 設(shè)備的特點(diǎn) 17圖表 21：當(dāng)前 TCO 沉積環(huán)節(jié)各廠商產(chǎn)品情況 17圖表 22：國內(nèi)外異質(zhì)結(jié)太陽能電池產(chǎn)業(yè)化具體情況 18圖表 23：目前不同 HJT 廠商的最高電池效率 18圖表 24：異質(zhì)結(jié)產(chǎn)業(yè)鏈進(jìn)程 19圖表 25：產(chǎn)能提升助力非硅成本下降 19圖表 26：光伏歷史市場空間 20一、從 P 型到

7、 N 型的跨越有望開啟下一輪光伏技術(shù)革命拐點(diǎn)之年，迎接平價(jià)全球光伏成本大幅降低，光伏度電競爭力突顯。在經(jīng)歷了光伏組件成本和 BOS 大幅下降之后，光伏度電成本在全球部分地區(qū)已經(jīng)具備平價(jià)條件。組件降價(jià)會提升存量已鎖定電價(jià)項(xiàng)目經(jīng)濟(jì)性，推動(dòng)業(yè)主裝機(jī)意愿。根據(jù) Lazard 的度電成本分析，2019 年全球光伏度電成本已經(jīng)降至 40 美元/MWH。圖表 1：光伏度電成本下降幅度，單位：美元/mwh資料來源：Lazard， 國內(nèi)補(bǔ)貼逐步退坡，行業(yè)成長逐步告別政策依賴。根據(jù)國家能源局發(fā)布的國家能源局關(guān)于 2020 年風(fēng)電、光伏發(fā)電項(xiàng)目建設(shè)有關(guān)事項(xiàng)的通知（征求意見稿），2020 年度新建光伏發(fā)電項(xiàng)目補(bǔ)貼預(yù)算

8、總額度為 15 億元，同比 2019 年下降 50%，其中補(bǔ)貼競價(jià)項(xiàng)目（包括集中式光伏電站和工商業(yè)分布式光伏項(xiàng)目）補(bǔ)貼總額為 10 億元。預(yù)計(jì) 2021 年，國內(nèi)光伏行業(yè)將徹底告別補(bǔ)貼，完成化石能源革命周期第一步，走入平價(jià)時(shí)代。圖表 2：光伏行業(yè)正在步入平價(jià)大周期資料來源： 技術(shù)革命驅(qū)動(dòng)光伏降本，從 P 型到 N 型的跨越有望開啟下一輪光伏技術(shù)革命技術(shù)創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)光伏行業(yè)降本增效，創(chuàng)造行業(yè)龍頭。20092011 年，隨著改良西門子法的推出，多晶硅料生產(chǎn)成本大幅降低， 保利協(xié)鑫憑借自身技術(shù)優(yōu)勢成為行業(yè)龍頭。 20132017 年，隆基股份率先在單晶硅片上使用金剛線切割技術(shù)，單晶硅片成本大幅降低，后續(xù)

9、單晶硅片在電池端的轉(zhuǎn)換效率優(yōu)勢逐步體現(xiàn)。2018 年以來，隨著 PERC 電池片技術(shù)的推出，單晶硅片轉(zhuǎn)換效率優(yōu)勢更為明顯，電池片廠商主動(dòng)向單晶 PERC 產(chǎn)線轉(zhuǎn)移，單晶逐步完成對多晶的替代。圖表 2：光伏技術(shù)革命推動(dòng)行業(yè)降本增效400全球光伏新增裝機(jī)（GW）光伏度電成本（美元/MWH）改良西門子法降低多晶硅料成本單晶趨勢興起PERC加速單晶對多晶替代20092010201120122013201420152016201720182019140350120300100250802006015040100502000資料來源：Lazard，BP 提高轉(zhuǎn)換效率有望持續(xù)降低度電成本，提高制造業(yè)核心競爭

10、力。光伏發(fā)電最終以實(shí)現(xiàn)平價(jià)上網(wǎng)為目標(biāo)，產(chǎn)業(yè)降本是必經(jīng)之路。成本優(yōu)勢的主要來源包括：設(shè)備或輔材、能源等設(shè)備的價(jià)格優(yōu)勢：主要依賴于設(shè)備國產(chǎn)化進(jìn)程、廠商布局選址和產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程中經(jīng)驗(yàn)的積累和沉淀；規(guī)模效用所產(chǎn)生的成本優(yōu)勢：主要得益于產(chǎn)能的有序擴(kuò)張和產(chǎn)能利用率的穩(wěn)定；技術(shù)革新從而提高光電轉(zhuǎn)換效率而帶來的單瓦成本的降低：主要得益于新技術(shù)的研發(fā)和產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)，提高效率的同時(shí)減少輔材的用量。其中轉(zhuǎn)換效率的提升是制造業(yè)降本的核心，也是主要競爭力。圖表 2：成本優(yōu)勢分析資料來源： N 型硅片少子壽命更高，光衰率更低，有望接替 P 型成為下一代技術(shù)方向。相較于P 型單晶硅，N 型單晶硅主要單晶硅中摻磷，N 型材料中的雜

11、質(zhì)對少子空穴的捕獲能力低于 P 型材料中的雜質(zhì)對少子電子的捕獲能力，相同電阻率的 N 型硅片的少子壽命比P 型硅片的高出 12 個(gè)數(shù)量級，達(dá)到毫秒級。由于 N 型硅片摻磷元素，磷與硅相溶性差，拉棒時(shí)磷分布不均，N 型硅片生產(chǎn)工藝和P 型硅片相比難度較大。通過 N 型單晶硅片生產(chǎn)的N 型電池組件在發(fā)電轉(zhuǎn)換效率和后期衰減上都優(yōu)于 P 型電池組件。圖表 3：N 型硅片、N 型組件優(yōu)勢及應(yīng)用序號項(xiàng)目優(yōu)勢特性應(yīng)用1N 型硅片少子壽命高。N 型材料中的雜質(zhì)對少子空穴的捕獲能力低于 P 型材料中的雜質(zhì)對少子電子的捕獲能力，相同電阻率的 N 型 CZ 硅片的少子壽命比P 型硅片的高出 12 個(gè)數(shù)量級。PERT

12、 電池，PERL 電池，異質(zhì)結(jié)電池，IBC 電池，HBC 電池。PERT 電池根據(jù)其發(fā)射結(jié)的位臵，分為正結(jié)型和背結(jié)型；根據(jù)其受光面不同分為單面受光型和雙面受光型。 PERL 分為單面受光型和雙面受光型。金屬污染的容忍度高。Fe、Cr、Co、W、Cu、Ni等帶正電荷的金屬元素對于少子空穴的捕獲能力比較弱，對少子為空穴的 N 型硅片影響較小。光致衰減小。光致衰減來源于硅片中的硼和氧形成的硼氧復(fù)合中心，摻磷的 N 型晶體硅中硼含量極低，消除了硼氧復(fù)合中心對電性能的影響。2N 型組件弱光響應(yīng)好。由于 N 型硅片少子壽命高，N 型晶硅組件在光強(qiáng)小于 600W/m2 的弱光情況下，相對發(fā)電效率明顯高于P

13、型晶硅組件。分布式電站，屋頂式電站雙面電池組件輸出功率高。組件的反面能夠?qū)⒅車h(huán)境的反射光與折射光轉(zhuǎn)換成電能，大幅提升了光伏電池的綜合轉(zhuǎn)換效率，組件輸出功率高。資料來源：北極星太陽能光伏網(wǎng)， 以 N 型硅片為基礎(chǔ)，有望演化出多條 N 型電池發(fā)展方向，光伏電池片制備工藝向半導(dǎo)體升級。從技術(shù)路線發(fā)展來看，由于 P 型電池片的轉(zhuǎn)換效率提升存在瓶頸，P 型電池片向 N 型電池片轉(zhuǎn)型或勢在必行。目前 N 型電池片技術(shù)主要包括 N-Pert、TopCon、異質(zhì)結(jié)和 IBC 四大技術(shù)方向。光伏發(fā)電基于光生伏特原因，機(jī)理和半導(dǎo)體接近，隨著電池制備技術(shù)的升級，光伏電池工藝逐步向半導(dǎo)體工藝升級。圖表 4：P 型p

14、erc 與不同結(jié)構(gòu)的N 型電池性能對比PERCN-PertTopCon異質(zhì)結(jié)IBC優(yōu)點(diǎn)從現(xiàn)有產(chǎn)線升級簡單可從現(xiàn)有產(chǎn)線升級可從現(xiàn)有產(chǎn)線再升級工序少效率高現(xiàn)狀對比技術(shù)難度容易較容易難度高難度高難度極高工序少較少多最少非常多設(shè)備投資少設(shè)備投資較少設(shè)備貴設(shè)備較貴非常貴與現(xiàn)有產(chǎn)線兼容性已有許多現(xiàn)有產(chǎn)線可用現(xiàn)有設(shè)備升級可從現(xiàn)有產(chǎn)線再升級完全不兼容幾乎不兼容當(dāng)前產(chǎn)業(yè)趨勢轉(zhuǎn)換效率提升遇到瓶頸與雙面 P-PERC相比沒有性價(jià)比，轉(zhuǎn)換效率一般量產(chǎn)轉(zhuǎn)換效率提高到 23%左右，設(shè)備投資成本出現(xiàn)明顯下降量產(chǎn)轉(zhuǎn)換效率在 24%左右，設(shè)備國產(chǎn)化進(jìn)程逐步推 進(jìn)，后續(xù)降本可以期待難度高，成本也遠(yuǎn)高于前述技術(shù)路線資料來源：PVi

15、nfolink， 單晶替代多晶推動(dòng)光伏完成平價(jià)上網(wǎng)進(jìn)程，從 P 型向 N 型跨越迎來下一次光伏技術(shù)革命。從歷史來看，得益于單晶硅片取代多晶硅片的大趨勢，單晶硅片廠商過去幾年的產(chǎn)能和銷量增長遠(yuǎn)高于行業(yè)新增裝機(jī)增長。從當(dāng)前產(chǎn)能布局來看，單晶產(chǎn)品滲透率或即將達(dá)到瓶頸，后續(xù)單晶硅片滲透率提升所帶來的超額收益或?qū)p少。但是隨著 N 型硅片技術(shù)路線的逐步確認(rèn)，N 型產(chǎn)品滲透率提升或?qū)硐乱惠喰碌某~收益。積極布局 N 型硅片，并實(shí)現(xiàn) N 型硅片的降本增效或是當(dāng)前硅片廠商的當(dāng)務(wù)之急。圖表 5：N 型硅片滲透率提升有望帶來下半程超額收益資料來源： 二、TopCon：技術(shù)較為成熟，可在現(xiàn)有產(chǎn)線上升級改造，可延

16、續(xù)存量產(chǎn)能使用壽命TopCon 電池：基于N 型硅襯底，前表面采用疊層膜鈍化工藝，背表面采用基于超薄氧化硅和摻雜多晶硅的隧穿氧化層鈍化接觸結(jié)構(gòu)，可雙面發(fā)電。得益于超薄氧化硅和摻雜多晶硅的隧穿氧化層鈍化接觸結(jié)構(gòu)的應(yīng)用，兩者形成接觸鈍化結(jié)構(gòu)，可以大幅提升 N 型電池片的 VOC 和轉(zhuǎn)換效率。圖表 6：TopCon 電池片結(jié)構(gòu)資料來源：中來股份， 另外根據(jù)中來股份 N 型單晶雙面 TopCon 技術(shù)與產(chǎn)業(yè)先進(jìn)性介紹，TopCon 電池片具備以下技術(shù)特點(diǎn)：離子注入摻雜多晶硅鈍化技術(shù)通過離子注入進(jìn)行摻雜，可以控制摻雜原子的劑量和在非晶硅中的分布，避免常規(guī)擴(kuò)散摻雜長時(shí)間的高溫過程對隧穿氧化層及硅片壽命的損

17、傷；低壓硼擴(kuò)選擇性摻雜技術(shù)硼源在爐管內(nèi)及硅片表面分布更加均勻，擴(kuò)散后方阻均勻性好。另外沉積時(shí)間短，可將工藝時(shí)間縮短至 90 分鐘以內(nèi)，顯著降低高溫對硅片壽命的損傷；化學(xué)回蝕清洗技術(shù)采用緩沖型化學(xué)回蝕體系，反應(yīng)速度精確可控，同時(shí)化學(xué)回蝕溶液具有差異化刻蝕功能，可有效保持重?fù)诫s和輕摻雜區(qū)域的方阻梯度；異質(zhì)膜鈍化減反技術(shù)電池正表面減反膜采用多層介質(zhì)膜組成的異質(zhì)膜，異質(zhì)膜與常規(guī) SiO2/SiNx 疊層膜相比具有更加好的減反射性能和鈍化性能。異質(zhì)膜可以將電池前表面的反射率降低到1%，SiO2/SiNx 疊層膜反射率為3%，異質(zhì)膜技術(shù)可以降低電池的電流損失；此外，采用異質(zhì)膜技術(shù)鈍化的 n 型硅片的有效少

18、子壽命可以達(dá)到7 ms，而采用SiO2/SiNx 疊層膜鈍化的相同電阻率n 型硅片的有效少子壽命為0.7 ms，異質(zhì)膜技術(shù)可以顯著降低電池表面的復(fù)合損失。圖表 7：異質(zhì)膜與SiO2/SiNx 減反射性能對比圖表 8：異質(zhì)膜與SiO2/SiNx 鈍化性能比較資料來源：中來股份 N 型單晶雙面TopCon 技術(shù)與產(chǎn)業(yè)先進(jìn)性介紹， 資料來源：中來股份N 型單晶雙面TopCon 技術(shù)與產(chǎn)業(yè)先進(jìn)性介紹， 低損傷金屬化接觸技術(shù)優(yōu)化的金屬漿料體系，減少金屬對多晶硅層的破壞，最大限度發(fā)揮多晶硅鈍化結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)；改善金屬漿料與多晶硅介面電流傳輸機(jī)制，降低接觸電阻；優(yōu)化的燒結(jié)曲線，保持填充因子(FF)的同時(shí)最大限度

19、提升電池開路電壓(Voc)；采用雙層金屬電極結(jié)構(gòu)，下層采用點(diǎn)接觸式燒穿型漿料，保證接觸電阻的同時(shí)有效降低金屬-半導(dǎo)體復(fù)合，上層漿料采用線式非燒穿型漿料，提供優(yōu)良的線電阻。極限轉(zhuǎn)換效率達(dá)到 28.7%，量產(chǎn)轉(zhuǎn)換效率突破 23%TopCon 電池理論極限效率為 28.7%，高于異質(zhì)結(jié)和 PERC。ISFH 的研究結(jié)果表明，基于載流子選擇性的概念對太陽能電池的理論效率進(jìn)行分析，采用鈍化接觸電池結(jié)構(gòu)，如TopCon 此類電池的極限效率是28.2%28.7%，高于異質(zhì)結(jié)（27.5%）和perc（24.5%），非常接近晶體硅太陽能電池的極限效率，29.43%。圖表 9：TopCon 電池理論極限轉(zhuǎn)換效率更

20、高資料來源：無錫賽瑞達(dá)，光伏行研， 制造業(yè)積極布局，量產(chǎn)轉(zhuǎn)換效率突破 23%。從海外來看，LG 和REC 在TopCon 技術(shù)均有量產(chǎn)產(chǎn)能。國內(nèi)方面，中來股份已實(shí)現(xiàn) 2.4GW 的電池產(chǎn)能，最高量產(chǎn)效率達(dá) 23.4%。 2019 年中旬，天合光能的 N 型 i-TopCon 太陽能電池實(shí)驗(yàn)室轉(zhuǎn)換效率達(dá)到 24.58%，量產(chǎn)平均轉(zhuǎn)換效率在 23%。天合光能在 2019 年發(fā)布了N 型i-TOPCon 雙面雙玻高效組件，實(shí)現(xiàn)大規(guī)模量產(chǎn)。圖表 10：TopCon 現(xiàn)有產(chǎn)能情況2019年topcon電池產(chǎn)能（MW）24001600500150401005050301003000250020001500

21、10005000LGE中來REC天合林洋晶科晶澳隆基茂迪Others資料來源：Pvinfolink， 圖表 11：TopCon 量產(chǎn)和實(shí)驗(yàn)轉(zhuǎn)換效率情況實(shí)驗(yàn)效率平均效率24.58%23.40%23.50%23.30%23.20%.00%23.00%22.66%22.50%2325.00%24.50%24.00%23.50%23.00%22.50%22.00%21.50%21.00%trinasemcotempressjolywoodlinyangyingliMeyer Burger資料來源：TaiyangNews， ，注：數(shù)據(jù)為 2019 年年中數(shù)據(jù)，現(xiàn)在可能有差距產(chǎn)線可在 perc 產(chǎn)線上升級

22、，設(shè)備投資額下降速度快部分生產(chǎn)設(shè)備和現(xiàn)有 perc+se 產(chǎn)線兼容，現(xiàn)有產(chǎn)線可升級改造至 TopCon 產(chǎn)能。TopCon生產(chǎn)流程分為 9 步，分別為硅片制絨清洗、擴(kuò)散制結(jié)、濕法刻蝕、隧道結(jié)制備、離子注入、退火和濕化學(xué)清洗、ALD 沉積氧化鋁、PECVD 沉積氮化硅膜、絲網(wǎng)印刷等工序。其中大部分設(shè)備可以和 perc+se 產(chǎn)線共用，只需要額外增加硼擴(kuò)散、LPCVD 沉積（隧道結(jié)制備環(huán)節(jié)）、離子注入（或者擴(kuò)散裝備）和去繞鍍清洗環(huán)節(jié)設(shè)備，便可以實(shí)現(xiàn)設(shè)備的升級。目前龍頭廠商 perc 產(chǎn)線均留有一定設(shè)備空間，有助于產(chǎn)線改造升級。圖表 12：PERC+SE vs TopCon 工藝流程PERC+SET

23、opCon1清洗制絨清洗制絨2磷擴(kuò)前面硼擴(kuò)3激光摻雜制備 SE4濕法去背結(jié)+PSG濕法去背結(jié)5氧化退火LPCVD 沉積 SiO2+多晶硅6背面磷擴(kuò)7去繞鍍清洗8ALD+PECV D 鍍 AL2O3+SiNx前表面鍍 SiO2+Al2O3+SiNx（三合一）9PECVD 鍍 SiNx背面鍍 SiNx10激光開槽11金屬化金屬化資料來源：無錫賽瑞達(dá)，光伏行研， 設(shè)備國產(chǎn)化加速，產(chǎn)能投資額迅速下降。隨著近年來 TopCon 設(shè)備國產(chǎn)化的加速，國內(nèi)廠商陸續(xù)完成 LPCVD 等核心設(shè)備的國產(chǎn)化。TopCon 產(chǎn)能 1GW 投資成本從原有的 56億元降至目前 22.5 億元/GW 左右，和當(dāng)前 perc

24、產(chǎn)線設(shè)備投資成本（1.82 億元/GW ）相比，成本差異大幅降低。設(shè)備投資額的大幅下降有望推動(dòng) TopCon 技術(shù)加速發(fā)展。設(shè)備廠商Centrotherm捷佳偉創(chuàng)SEMCOTempress產(chǎn)品SPECTRUM LPCVDHORTUSSPECTRUM LPCVD用途隧穿氧化物+ 多晶硅隧穿氧化物+ 多晶硅隧穿氧化物+ 多晶硅隧穿氧化物+ 多晶硅工業(yè)生產(chǎn)新/升級 (PERC /PERT)新/升級 (PERC /PERT)新/升級 (PERC /PERT)新/升級 (PERC /PERT)圖表 13：各廠商 TopCon LPCVD 設(shè)備對比硅片定位垂直方向垂直方向水平方向垂直方向設(shè)備組成5 棧管5

25、 棧管5 棧管5 棧管繞鍍yesyesminimalyes原位摻雜可選yesyesyes每個(gè)腔室裝在硅片數(shù)量-14001200生長速率-4-5nm/min氧化層厚度1.3-2.4nm1.4-1.6nm1.4-1.6nm1.2-1.6nm多晶硅層厚度100-200nm100-200nm100-160nm150nm產(chǎn)量（WPH）4000（非原位摻雜）3000（原位摻雜）4000（原位摻雜）3000（原位摻雜）；4000（非原位摻雜）3% batch-batch；5%3% batch-batch；5%薄膜均勻性wafer to wafer & within-3.7% wafer to waferwa

26、fer to wafer & withinwaferwafer大規(guī)模生產(chǎn)完成測試完成測試yesyes資料來源：TaiyangNews， 三、異質(zhì)結(jié)：技術(shù)逐步成熟，龍頭積極布局異質(zhì)結(jié)（本征薄膜異質(zhì)結(jié)，亦成為 HJT/SHJ），通常以 n 型晶體硅作襯底，寬帶隙的非晶硅做發(fā)射極，具備雙面對稱結(jié)構(gòu)。電池正表面，空穴通過高摻雜的 p 型非晶硅，構(gòu)成空穴傳輸層；電池背面，電子通過高摻雜的 n 型非晶硅，構(gòu)成電子傳輸層。光生載流子在吸收材料中產(chǎn)生，只能從電池的一個(gè)表面流出，實(shí)現(xiàn)兩者的分離。異質(zhì)結(jié)電池獨(dú)特的非摻雜(本征)氫化非晶硅薄層異質(zhì)結(jié)結(jié)構(gòu)，改善了對硅片表面的鈍化效果，降低了表面復(fù)合損失，提高了電池效率

27、。圖表 14：異質(zhì)結(jié)電池片結(jié)構(gòu)示意資料來源：OFweek， 對比 PERC，異質(zhì)結(jié)電池技術(shù)優(yōu)勢明顯。異質(zhì)結(jié)電池組件同 PERC 相比，主要采用 N 型硅片，允許薄硅片的使用，同時(shí)電池背面可以利用地面的反射光發(fā)電，提高了發(fā)電量。 N 型異質(zhì)結(jié)電池光致衰減效應(yīng)首年在 1.5%，后續(xù)每十年減少 5%，優(yōu)于 perc 電池片。另外異質(zhì)結(jié)電池溫度穩(wěn)定性好，溫度系數(shù)僅為-0.25%/C，即使在戶外高溫度條件下工作，仍能表現(xiàn)出很好的輸出特性；在雙面率方面，異質(zhì)結(jié)電池片雙面率可以做到 90%以上，也優(yōu)于 PERC 電池片。圖表 15：電池片技術(shù)路線對比PERC+SETopCon異質(zhì)結(jié)硅片類型P 型N 型N 型

28、其他每十年 5%其他每十年 5%LID,PID,LeTID 每年 1.5%LID,PID,LeTID 每年 1.5%每年LID,PID,LeTID 2%-5%其他每十年 7%-10%產(chǎn)品衰減電池片制造復(fù)雜程度中等中等中等溫度系數(shù)雙面效率-0.350.05%/75%-0.320.05%/約 85%-0.250.05%/90%資料來源：pvinfolink， 1、轉(zhuǎn)化效率高根據(jù) NREL 2019 年 11 月 6 日發(fā)布的實(shí)驗(yàn)室最佳電池效率圖來看，日本Kaneka 將異質(zhì)結(jié)電池光電轉(zhuǎn)換率提升至 26.7%（實(shí)驗(yàn)室）。是當(dāng)前晶硅技術(shù)路線當(dāng)中轉(zhuǎn)換效率較為領(lǐng)先的技術(shù)。高實(shí)驗(yàn)室轉(zhuǎn)換效率為異質(zhì)結(jié)電池未來提

29、供較大提升空間。圖表 16：當(dāng)前實(shí)驗(yàn)中最佳轉(zhuǎn)換效率圖資料來源：NREL， 2、生產(chǎn)環(huán)節(jié)簡單異質(zhì)結(jié)電池片的生產(chǎn)過程相較 Perc 減少了擴(kuò)散、刻蝕及燒結(jié) 3 個(gè)步驟，核心工藝為非晶硅薄膜沉積，PECVD 中非晶硅的生長可以看作是含硅的基團(tuán)在襯底表面上的擴(kuò)散與吸附，包括本征非晶硅的沉積與鈍化以形成高質(zhì)量的異質(zhì)結(jié)面鈍化層、摻雜非晶硅沉積（N型）以形成發(fā)射極和背表面場、TCO 沉積以提供高導(dǎo)電率的電荷輸運(yùn)通道。異質(zhì)結(jié)整個(gè)生產(chǎn)工藝主要為制絨、非晶硅薄膜沉積、絲網(wǎng)印刷、分選四個(gè)步驟。圖表 17：異質(zhì)結(jié)及 Perc 電池片生產(chǎn)流程單晶硅片(N型)絲網(wǎng)印刷(兩面)HIT電池片制絨非晶硅薄膜沉積分選（干燥，25

30、0）制絨清洗設(shè)備PECVD絲網(wǎng)印刷設(shè)備自動(dòng)分選機(jī)絲燒結(jié)爐刻蝕機(jī)擴(kuò)散爐單晶硅片(P型)擴(kuò)散制結(jié)鍍減反射層摸(PECVD)燒結(jié)Perc電池片制絨等離子刻蝕絲網(wǎng)印刷測試分類資料來源：公開資料整理， 3、降本空間大使用低溫工藝（250），避免采用傳統(tǒng)的高溫（900）擴(kuò)散工藝獲得 p-n 結(jié)。三個(gè)角度降本，1、節(jié)約能源；2、硅片減薄。低溫沉積過程中，單晶硅片彎曲變形小，因而其厚度可以采用本底光吸收材料所要求的最低值（約 80m，現(xiàn)在 Perc 硅片厚大概是 200m）；3、低溫過程消除了硅襯底在高溫中的性能退化，從而允許采用“低品質(zhì)”的晶體硅甚至多晶硅來做襯底。4、發(fā)電增益Perc 電池存在光致衰減問題

31、，衰減承諾一般為 10 年衰減 10%以內(nèi)，異質(zhì)結(jié)光致衰減率低、具備正溫度特性（高溫環(huán)境下發(fā)電量提高）、雙面率高（電池背面效率與正面效率之比），產(chǎn)生發(fā)電增益預(yù)估在 10%左右。圖表 18：各個(gè)技術(shù)路線受溫度影響情況資料來源：異質(zhì)結(jié)HJT光伏技術(shù)研究報(bào)告（2019 版）， 海外異質(zhì)結(jié)設(shè)備成熟，量產(chǎn)轉(zhuǎn)換效率達(dá)到 24%異質(zhì)結(jié)生產(chǎn)環(huán)節(jié)主要有 4 道工序，分別為 1）表面處理：制絨；2）非晶硅鍍膜；3）TCO沉積和 4）金屬化：絲網(wǎng)印刷。圖表 19：異質(zhì)結(jié)工藝工序1清洗制絨3RVD/RPD 鍍 TCO 膜2非晶硅鍍膜4絲印印刷資料來源：公開資料整理， 非晶硅鍍膜：異質(zhì)結(jié)技術(shù)核心步驟，梅耶博格、理想能源

32、、美國應(yīng)材為當(dāng)前主要供應(yīng)商。非晶硅鍍膜是異質(zhì)結(jié)技術(shù)的關(guān)鍵。當(dāng)前的主流技術(shù)為 PECVD 技術(shù)路線，不過 CAT-CVD 和 ALD 也在被推廣。梅耶博格、理想能源、美國應(yīng)材為當(dāng)前主要供應(yīng)商，其中梅耶博格的設(shè)備已經(jīng)實(shí)現(xiàn)大規(guī)模生產(chǎn)，并在 EcoSolifer、ENEL 和 REC 制造商中得到使用。圖表 20：當(dāng)前不同廠家 PECVD 設(shè)備的特點(diǎn)設(shè)備廠商沉積技術(shù)核心應(yīng)用量產(chǎn)成熟產(chǎn)量（WPH）Meyer BurgerPECVDPV是2400Ideal EnergyPECVDPV是1600/3000UlvacCAT-CVDFTP是2600Applied MaterialsPECVDFTP是2400Ar

33、chersPECVDPV是1260/2520INDEOtecPECVDPV否3000Lead MicroPEALDPV是4000GS SolarPECVDPV是3000資料來源：高效電池技術(shù)報(bào)告（2019）， TCO 沉積：多條技術(shù)路線并進(jìn)。TCO 沉積在異質(zhì)結(jié)電池沉積工藝的后半部分，通過沉積 TCO 膜作為減反層和橫向輸運(yùn)載流子至電極的導(dǎo)電層。一般 TCO 沉積在 PVD 設(shè)備中通過濺射的方式完成。捷佳偉創(chuàng)和 Archers 則選擇的是反應(yīng)等離子RPD 技術(shù)路線。RPD 和雙面進(jìn)行薄膜沉積的 PVD 技術(shù)路線相比，采用自下而上的單側(cè)沉積技術(shù)，關(guān)鍵設(shè)備是等離子槍。圖表 21：當(dāng)前 TCO 沉積

34、環(huán)節(jié)各廠商產(chǎn)品情況企業(yè)產(chǎn)品技術(shù)應(yīng)用規(guī)模產(chǎn)量（硅片數(shù)/小時(shí)）ArchersRPD-35RPDR&D，試點(diǎn)&大規(guī)模生產(chǎn)2520梅耶博格HELiA PVDPVD濺射R&D，試點(diǎn)&大規(guī)模生產(chǎn)3000鈞石能源-PVD濺射大規(guī)模生產(chǎn)3300SingulusGENERIS LABPVD濺射R&D-SingulusGENERIS PVD 3000PVD濺射大規(guī)模生產(chǎn)3000SingulusGENERIS PVD 6000PVD濺射大規(guī)模生產(chǎn)6000Von ArdenneSCALA LabXPVD濺射R&D-Von ArdenneSCALA PilotXPVD濺射試生產(chǎn)1200Von ArdenneXEAjno

35、vaPVD濺射大規(guī)模生產(chǎn)5500Von ArdenneXEAjnova LPVD濺射大規(guī)模生產(chǎn)8000捷佳偉創(chuàng)RPDR&D，試點(diǎn)&大規(guī)模生產(chǎn) 3000資料來源：高效電池技術(shù)報(bào)告（2019）， 多廠商前期布局，量產(chǎn)轉(zhuǎn)換效率突破 24%。根據(jù)山煤國際公告，目前全球異質(zhì)結(jié)產(chǎn)品總產(chǎn)能為 3.75GW 。其中日本松下和美國 solarcity 產(chǎn)能均在 1GW 左右，國內(nèi)鈞石產(chǎn)能達(dá)到 600MW 。從量產(chǎn)轉(zhuǎn)換效率來看，目前大部分廠商的量產(chǎn)轉(zhuǎn)換效率已經(jīng)達(dá)到 23%以上，其中部分廠商轉(zhuǎn)換效率已經(jīng)達(dá)到 24%。圖表 22：國內(nèi)外異質(zhì)結(jié)太陽能電池產(chǎn)業(yè)化具體情況序號名稱國別產(chǎn)能（ MW）1松下/三洋日本10002

36、鈞石中國泉州6003美國 Solarcity美國10004長洲產(chǎn)業(yè)/CIC日本805晉能中國太原1006中智中國泰州1607Sunpreme美國408漢能中國1209通威中國20010Hevel Solar俄羅斯25011Enel Group意大利200總計(jì)3750資料來源：山煤國際公告， 圖表 23：目前不同 HJT 廠商的最高電池效率轉(zhuǎn)換效率24.4%24.3%24.2%24.1%24.0%24.0%23.9%23.2%23.2%23.0%23.0%23.0%23.0%22.7%22.6%22.6%22.3%22.2%25.00%24.50%24.00%23.50%23.00%22.50%

37、22.00%21.50%3Sun-1st prod. CellSunpreme-Avrg.Jinergy-Avrg.GS-solar-Avrg.GS-solar-Avrg.Hevel-Best prodCEA-INES-Avrg.Hanergy-Avrg.CIE Power-Avrg.URI-Avrg.Jinergy-Best prodMeyer Burger-Avrg.Sunpreme-Best pilotCEA-INES-Best pilotCSEM-Best R&DMeyer Burger-Best R&DHanergy-Best R&DCSEM-Best R&D 4 cm2)21.00

38、%（資料來源：高效電池技術(shù)報(bào)告（2019）， 設(shè)備國產(chǎn)化加速，行業(yè)龍頭進(jìn)入加快產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程核心設(shè)備國產(chǎn)化進(jìn)程加速，設(shè)備降本空間大。2019 年以來，國產(chǎn)設(shè)備廠商相繼進(jìn)入異質(zhì)結(jié)環(huán)節(jié)，從目前公開信息來看，捷佳偉創(chuàng)、邁為、鈞石均有布局。捷佳偉創(chuàng)一直致力于異質(zhì)結(jié)電池設(shè)備的開發(fā)，目前已具備濕法制程、RPD 制程、金屬化制程三道工序的核心裝備，其中 RPD 設(shè)備使用的是獲得住友重工(中國大陸地區(qū))獨(dú)家授權(quán)后進(jìn)行研發(fā)制造的核心工藝設(shè)備。鈞石能源自主研發(fā)了PECVD 和PVD 設(shè)備，PECVD 設(shè)備采用獨(dú)特的RF電極設(shè)計(jì)，輝光電極間隙可調(diào)，低功率起輝穩(wěn)定，載板溫度均勻性好，沉積的薄膜厚度均勻；PVD 雙面沉積設(shè)

39、備，靶材利用率提高至 80%，維護(hù)時(shí)間減少 40%。邁為股份為國內(nèi)絲網(wǎng)印刷龍頭，憑借絲網(wǎng)印刷設(shè)備優(yōu)勢進(jìn)入異質(zhì)結(jié)環(huán)節(jié)，目前PECVD 和 TCO 鍍膜關(guān)鍵均有布局。隨著國產(chǎn)廠商的介入和大通量設(shè)備的研發(fā)成功，設(shè)備成本有望大幅下降，降低異質(zhì)結(jié)投資初期門檻和折價(jià)成本。龍頭廠商積極布局，有望完成從設(shè)備量產(chǎn)到制造量產(chǎn)，異質(zhì)結(jié)技術(shù)有望獲得突破。2018年 5 月 22 日，通威太陽能、上海微系統(tǒng)所、三峽資簽訂了硅基異質(zhì)結(jié) SHJ 太陽能電池產(chǎn)業(yè)化戰(zhàn)略合作協(xié)議，三方將共建合資公司，從事 SHJ 太陽能電池中試線和產(chǎn)業(yè)化運(yùn)營。 2019 年 7 月，山煤國際發(fā)布公告表示，計(jì)劃建設(shè)總規(guī)模 10GW 的異質(zhì)結(jié)電池生

40、產(chǎn)線項(xiàng)目。一般而言，在新設(shè)備推出之后，生產(chǎn)廠商調(diào)試時(shí)間預(yù)計(jì)需要半年到一年之后，在此期間，生產(chǎn)廠商也將逐步開始培養(yǎng)工藝人才，為后續(xù)大規(guī)模產(chǎn)業(yè)化打下基礎(chǔ)。預(yù)計(jì)隨著后續(xù)設(shè)備國產(chǎn)化的推進(jìn)，異質(zhì)結(jié)技術(shù)有望獲得突破，滲透率有望大幅提升。圖表 24：異質(zhì)結(jié)產(chǎn)業(yè)鏈進(jìn)程資料來源：公開資料整理， 制造端量有望驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)換效率和非硅成本再降低，性價(jià)比提升有望助力滲透率提升。隨著制造端量產(chǎn)化成熟，規(guī)模效應(yīng)有望驅(qū)動(dòng)上下游產(chǎn)業(yè)鏈加快協(xié)同和配套，從而推動(dòng)行業(yè)加速降本。從 perc 發(fā)展周期來看，隨著產(chǎn)業(yè)規(guī)模提升，perc 的非硅成本從過去 0.50.6元/w 以上已經(jīng)降至現(xiàn)在行業(yè)平均 0.3 元/w 左右。圖表 25：產(chǎn)能提升

41、助力非硅成本下降140120100806040200perc電池產(chǎn)能（GW）非硅成本（元/w）2015201620172018200資料來源：solarzoom， pvinfolink，公開資料整理， 四、投資建議圖表 26：光伏歷史市場空間4.1 市場空間歷史光伏市場空間在 2000 億左右，N 型滲透率提升也有望給給新技術(shù)帶來 2000 億市場空間。從歷史來看，光伏是一個(gè)降本驅(qū)動(dòng)需求的行業(yè)，光伏制造業(yè)市場空間在 300 億美元（2100 億人民幣）左右，隨著平價(jià)市場的到來，終端對光伏降本的需求將大幅降低。目前 N 型技術(shù)路線滲透率不到 10%，隨著后

42、續(xù)完成從 P 型向 N 型的跨越，N 型技術(shù)路線市場空間預(yù)計(jì)至少在 2000 億以上。光伏制造業(yè)市場空間（億美元）-無增值稅光伏制造業(yè)市場空間（億美元）-無增值稅402.8385.3371.7298.5282.8299.3298.6298.6262.9266.8目前N型技術(shù)路線滲透率不到10，隨著后續(xù)完成從P型向N型的跨越，N型技術(shù)路線市場空間預(yù)計(jì)至少也在 300億美元（2000億人民幣）以上。4504003503002502001501005002010201120122013201420152016201720182019資料來源：PB，彭博， 技術(shù)引領(lǐng)者和先布局者有望享受成長初期的超額收

43、益。在設(shè)備端。技術(shù)路線升級帶來存量市場改造+新增產(chǎn)能需求的雙重空間；在制造端。技術(shù)路線革命帶來技術(shù)領(lǐng)先者集中度提升的超額收益。隨著 N 型電池片技術(shù)逐步成熟，預(yù)計(jì)到 2025 年，行業(yè)有望完成從P 型向 N 型的跨越。技術(shù)路線革命為設(shè)備廠商同時(shí)帶來存量產(chǎn)能改造和新增產(chǎn)能建設(shè)的雙重空間。技術(shù)領(lǐng)先的設(shè)備廠商有望憑借自身技術(shù)壁壘擴(kuò)大市場份額。對于制造業(yè)而言，在新技術(shù)在完成量產(chǎn)化之前，新技術(shù)（TopCon 和異質(zhì)結(jié)）與 Perc 相比，將主要定位高端需求，有望享受較高溢價(jià)，帶來有望高于現(xiàn)有產(chǎn)線的更高經(jīng)濟(jì)性。同時(shí)先布局者在設(shè)備調(diào)試初期積累的調(diào)試經(jīng)驗(yàn)和工藝人才有助于縮短新擴(kuò)產(chǎn)能的調(diào)試時(shí)間，享受后續(xù)滲透率提升的紅利。電池片設(shè)備生產(chǎn)廠商捷佳偉創(chuàng)捷佳偉創(chuàng)是國內(nèi)光伏電池片生產(chǎn)設(shè)備龍頭。公司的產(chǎn)品包括單/多晶制絨設(shè)備、管式擴(kuò)散氧化退火爐、酸拋光及堿拋光設(shè)備、管式等離子體淀積爐、智能自動(dòng)化設(shè)備、全自動(dòng)絲網(wǎng)印刷設(shè)備等六大產(chǎn)品系列，覆蓋 perc、perc+、TopCon 和異質(zhì)結(jié)等多條光伏電池片技術(shù)路線。邁為股份邁為股份為國內(nèi)高端裝備制造商，目前研發(fā)和生產(chǎn)面向太陽能電池行業(yè)和 OLED 面板行業(yè)的核心生產(chǎn)設(shè)備。其中在太陽能電池片設(shè)備領(lǐng)域，公司憑借自身絲網(wǎng)印刷設(shè)備的優(yōu)勢，和光伏行業(yè)巨頭隆基股份、通威太陽能、晶科能源、阿特斯太陽能、晶澳太陽能等公司建立了長期合作關(guān)