光伏新技術(shù)系列：TOPCon電池專題-TOPCon引領(lǐng)P型轉(zhuǎn)N型技術(shù)迭代初期性價(jià)比為王

行業(yè)深度研究報(bào)告onPN太平洋證券研究院新能源團(tuán)隊(duì)劉強(qiáng)執(zhí)業(yè)資格證書(shū)登記編號(hào)：S1190522080001行業(yè)深度研究報(bào)告報(bào)告摘要1、TOPCon與Perc的兼容性帶來(lái)成本優(yōu)勢(shì)，新結(jié)構(gòu)打開(kāi)增效空間工序上，TOPCon與Perc步驟部分兼容，TOPCon路線磷擴(kuò)改為硼擴(kuò)，增加隧穿層及Poly層的制備，刪去了激光開(kāi)槽工序，新技術(shù)中，TOPCon產(chǎn)線建設(shè)成本較低。結(jié)構(gòu)上，TOPCon是一種基于選擇性載流子原理的隧穿氧化層鈍化接觸(TunnelOxidePassivatedContact)太陽(yáng)能電池技術(shù)，通過(guò)背面氧化層有效降低表面復(fù)合和界面復(fù)合，較大幅度提升效率。2、TOPCon降本增效路徑較明確，有望借力TBC與鈣鈦礦疊層進(jìn)化為未來(lái)技術(shù)電池片降本增效可以從兩個(gè)角度出發(fā)：1)降低光學(xué)損失方面，可以通過(guò)優(yōu)化絨面結(jié)構(gòu)、細(xì)柵線、增加增透膜、改善背面面貌等降低損耗；2)降低電學(xué)損失方面，優(yōu)化硅片性能、SE激光工藝等。未來(lái)技術(shù)發(fā)展上，隨著TBC技術(shù)成熟，TBC大規(guī)模產(chǎn)業(yè)化有望在2024年開(kāi)啟，最終走向鈣鈦礦疊層技術(shù)。3、對(duì)比市場(chǎng)其他技術(shù)路線，TOPCon在當(dāng)前時(shí)點(diǎn)性價(jià)比高當(dāng)前時(shí)間點(diǎn)，TOPCon與Perc單位成本差異逐步減少，單位溢價(jià)可觀，TOPCon是新技術(shù)中性價(jià)比最高的。TOPCon盈利能力有望在2023年持續(xù)提升，優(yōu)質(zhì)企業(yè)盈利能力將凸顯。4、研發(fā)能力強(qiáng)、投產(chǎn)節(jié)奏快、團(tuán)隊(duì)精細(xì)化管理能力強(qiáng)的企業(yè)有望充分收益晶科能源產(chǎn)能擴(kuò)張最快，截至2022年第三季度已有16GW產(chǎn)能實(shí)現(xiàn)滿產(chǎn)，有望充分享受窗口期溢價(jià)。中來(lái)股份研發(fā)TOPCon較早，TOPCon3.0落地后，有望躍居行業(yè)前列。鈞達(dá)股份并購(gòu)捷泰科技，產(chǎn)能落地快且產(chǎn)線數(shù)據(jù)優(yōu)秀。5、風(fēng)險(xiǎn)提示技術(shù)升級(jí)不及預(yù)期，新增裝機(jī)增速不及預(yù)期，行業(yè)競(jìng)爭(zhēng)加劇。1234512345行業(yè)深度研究報(bào)告ContentsTOPCon工序：與Perc兼容設(shè)備成本低，新結(jié)構(gòu)打開(kāi)增效空間TOPCon成長(zhǎng)性：降本增效路線明確，借力鈣鈦礦疊層走向未來(lái)TOPCon盈利性：成本即將持平Perc，技術(shù)迭代窗口期充分享受溢價(jià)相關(guān)企業(yè)分析：新技術(shù)帶來(lái)格局變化，關(guān)注團(tuán)隊(duì)能力與發(fā)力時(shí)機(jī)險(xiǎn)提示行業(yè)深度研究報(bào)告 1.1提高光電轉(zhuǎn)換效率是永恒命題，TOPCOn是現(xiàn)階段P型轉(zhuǎn)N型主力軍TOPCon為N型電池的技術(shù)路線之一，憑借明顯的優(yōu)勢(shì)有望替代P型電池成為新一代電池技術(shù)。目前光伏行業(yè)主流為P型電池(PERC技術(shù)為主)，其制造工藝簡(jiǎn)單、成本更低。相比傳統(tǒng)的P型電池，N型電池具有轉(zhuǎn)換效率高、雙面率高、溫度系數(shù)低、幾乎無(wú)光衰、弱光效應(yīng)好等優(yōu)點(diǎn)，但制造工藝復(fù)雜、成本更高，被行業(yè)普遍認(rèn)為是下一代的電池技術(shù)。TOPCon電池技術(shù)為N型電池主流技術(shù)路線之一。圖1：電池技術(shù)發(fā)展路徑N型半導(dǎo)體多數(shù)載流子是電子，電子有效質(zhì)量更低，遷移速率高。在相同導(dǎo)電能力情況下，N型雜質(zhì)少，因此少數(shù)載流子壽命更高，能夠直接影響開(kāi)路電壓和短路電流，因此擁有更高的光電轉(zhuǎn)換效率。1.少子壽命標(biāo)志：少子濃度減少到原值的1/e所經(jīng)歷的時(shí)間。2.PN結(jié)：P、N型半導(dǎo)體接觸發(fā)生載流子移動(dòng)，在它們的交界面就形成空間電荷區(qū)稱為PN結(jié)。請(qǐng)務(wù)必閱讀正文之后的免責(zé)條款部分資料來(lái)源：晶科能源官網(wǎng)、太平洋研究院整理守正出奇寧?kù)o致遠(yuǎn)p型硅n型硅PERCp型硅n型硅PERC行業(yè)深度研究報(bào)告 1.1鈍化接觸結(jié)構(gòu)降低復(fù)合損耗，打開(kāi)增效空間TOPCon是一種基于選擇性載流子原理的隧穿氧化層鈍化接觸(TunnelOxidePassivatedContact)太陽(yáng)能電池技術(shù)，是N型硅襯底電池。TOPCon電池的概念由德國(guó)弗勞恩霍夫太陽(yáng)能系統(tǒng)研究所(Fraunhofer-ISE)于2013年提出。在TOPCon電池的背面制備一層1~2nm的超薄氧化硅(隧穿氧化層)，然后再沉積一層20nm左右的摻雜多晶硅薄層，二者共同形成了鈍化接觸結(jié)構(gòu)作為電池背面鈍化層，有效降低表面復(fù)合和界面復(fù)合，提高開(kāi)壓，為電池的轉(zhuǎn)換效率進(jìn)一步提升提供了更大的圖2：Perc與TOPCon結(jié)構(gòu)對(duì)比圖3：TOPCon電池結(jié)構(gòu)正電極減反層層吸收層鈍化層鈍化層化層減反層正電極磷擴(kuò)散改硼擴(kuò)磷擴(kuò)散改硼擴(kuò)散隧穿層及Poly層制備請(qǐng)務(wù)必閱讀正文之后的免責(zé)條款部分資料來(lái)源：NaturereviewsMaterials、晶科能源、太平洋研究院整理守正出奇寧?kù)o致遠(yuǎn)請(qǐng)務(wù)必閱讀正文之后的免責(zé)條款部分資料來(lái)源：中國(guó)可再生能源學(xué)會(huì)、太平洋研究院整理守正出奇寧?kù)o致遠(yuǎn)行業(yè)深度研究報(bào)告 1.2具有與Perc產(chǎn)線的兼容性，助力TOPCon引領(lǐng)P轉(zhuǎn)N型在P型電池的工藝基礎(chǔ)上，TOPCon電池將磷擴(kuò)散改為硼擴(kuò)散，增加了隧穿層及Poly層的制備步驟，取消的工序是激光開(kāi)槽。TOPCon電池的設(shè)備基本延續(xù)了PERC產(chǎn)線的基本配置，是基于PERC電池的升級(jí)。它在工藝流程上與PERC的主要區(qū)別在于：1)將磷擴(kuò)散改為硼擴(kuò)散：P型PERC電池采取的是磷擴(kuò)散工藝，而N型TOPCon電池采取的是硼擴(kuò)散；2)增加了氧化和沉積多晶硅：增加隧穿氧化層的制備，沉積摻雜n+非晶硅或微晶硅層，再經(jīng)過(guò)退火得到多晶硅；圖4：TOPCon工序與Perc兼容性高行業(yè)深度研究報(bào)告 1.2LPCVD為當(dāng)前主流，PECVD、PVD等多種路線并存隧穿氧化層及Poly膜層制備技術(shù)路徑：1)熱氧+LPCVD沉積+離子注入/磷擴(kuò)2)熱氧+LPCVD沉積；3)PEALD氧化+PECVD沉積；4)PECVD氧化+PECVD沉積；5)PECVD氧化+PVD多晶。圖5：TOPCon的氧化層、Poly層制備路徑可分為L(zhǎng)PCVD、PECVD、PVD三種請(qǐng)務(wù)必閱讀正文之后的免責(zé)條款部分資料來(lái)源：PVInfoLink、太平洋研究院整理守正出奇寧?kù)o致遠(yuǎn)行業(yè)深度研究報(bào)告 1.3LPCVD為主流，工藝成熟、控制簡(jiǎn)單TOPCon與Perc結(jié)構(gòu)上的不同點(diǎn)在于隧穿氧化層、Poly層。氧化層為厚度1~2nm的SiOx。通常SiOx作為絕緣層出現(xiàn)在半導(dǎo)體器件中，但由于SiOx介電層非常薄，不會(huì)阻礙多子的傳輸?shù)珪?huì)阻礙少子達(dá)到界面。多子通過(guò)隧穿原理實(shí)現(xiàn)輸運(yùn)，少子則由于重?fù)诫sPoly－Si和Si之間的勢(shì)壘難以通過(guò)該氧化層，因此可以顯著降低界面復(fù)合。隧穿氧化層可以通過(guò)熱氧化、濕法氧化、等離子輔助氧化等方法形成。Poly層能夠?qū)Τ⊙趸瘜悠鸨Ｗo(hù)作用，避免其遭到破壞。當(dāng)前主流的制備方式有LPCVD、PECVD等工藝。此外，還有PEALD、APCVD及PVD等其他工藝路線并存。LPCVD：是當(dāng)前最主流的工藝，其工藝成熟、控制簡(jiǎn)單，但成膜速率慢。LPCVD工藝的原理是將一種或數(shù)種氣態(tài)物質(zhì)，在較低的壓力下，用熱能激活，使其發(fā)生熱分解或化學(xué)反應(yīng)，沉積在襯底表面形成所需的薄膜。該路線的工藝成熟、控制簡(jiǎn)單圖6：LPCVD利用熱分解或化學(xué)反應(yīng)，在襯底表面形成所需薄膜圖7：利用隧穿原理，有效降低背面復(fù)合損失請(qǐng)務(wù)必閱讀正文之后的免責(zé)條款部分資料來(lái)源：PVInfoLink、Ofweek太陽(yáng)能光伏網(wǎng)、太平洋研究院整理守正出奇寧?kù)o致遠(yuǎn)行業(yè)深度研究報(bào)告PECVD：PECVD的原理是借助微波或射頻等使含有薄膜組成原子的氣體，在局部形成等離子體，而等離子體化學(xué)活性很強(qiáng)，很容易發(fā)生反應(yīng)，在基片上沉積出所期望的薄膜。PECVD技術(shù)在薄膜沉積、原位摻雜等方面效率更高，這是該技術(shù)具有潛在競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)的主要原因。相比LPCVD技術(shù)，PECVD成膜速度快，原則上可實(shí)現(xiàn)無(wú)繞鍍沉積。但是缺點(diǎn)是厚度均勻性差、純度低，容易產(chǎn)生氣泡，導(dǎo)致膜層的致密度不高。PVD：PVD的技術(shù)原理是在真空條件下，用物理的方法(真空濺射鍍膜)使材料沉積在被鍍工件上的薄膜制備技術(shù)。其優(yōu)點(diǎn)是無(wú)繞鍍、冷壁成膜速度快。但是設(shè)備的成本較高，靶材用量大，方阻均勻性較差。圖8：PECVD借助微波或射頻等形成等離子體，進(jìn)而進(jìn)行沉積圖9：PVD利用物理方法，將材料沉積在被鍍工件上請(qǐng)務(wù)必閱讀正文之后的免責(zé)條款部分資料來(lái)源：PVInfoLink、太平洋研究院整理守正出奇寧?kù)o致遠(yuǎn)行業(yè)深度研究報(bào)告 1.3離子注入單面性好，磷擴(kuò)散性價(jià)比更優(yōu)目前行業(yè)內(nèi)主要通過(guò)熱擴(kuò)散、離子注入和原位摻雜三種方式來(lái)實(shí)現(xiàn)TOPCon結(jié)構(gòu)的Poly層摻雜。由于TOPCon結(jié)構(gòu)需要良好的電性能，因此需要在Poly層進(jìn)行摻雜以提高其電性能。Poly層摻雜有兩種路徑，分別是原位摻雜和非原位摻雜。原位摻雜是在淀積poly過(guò)程中直接摻雜。非原位摻雜是淀積poly層完成后，再進(jìn)行摻雜。非原位摻雜可選用兩種方式，一是離子注入加退火，二是磷擴(kuò)散。離子注入工藝單面性較好，但是設(shè)備昂貴，產(chǎn)能低，大規(guī)模量產(chǎn)設(shè)備成本較高。磷擴(kuò)工藝單面性稍差，但可以通過(guò)工藝設(shè)計(jì)可以解決這個(gè)問(wèn)題，并且磷擴(kuò)散設(shè)備在光伏市場(chǎng)上已經(jīng)十分成熟，價(jià)格較低，工藝也非常穩(wěn)定。圖10：熱擴(kuò)散與離子注入示意圖請(qǐng)務(wù)必閱讀正文之后的免責(zé)條款部分資料來(lái)源：半導(dǎo)體科技、太平洋研究院整理守正出奇寧?kù)o致遠(yuǎn)行業(yè)深度研究報(bào)告 1.3LPCVD為主流，PECVD路徑經(jīng)濟(jì)性有望反超LPCVD表1：LPCVD、PECVD、PVD路線對(duì)比底表面形成所需的薄膜。借助微波或射頻等使含有薄膜組成原子的氣體，在局部形成等離子體，而等離子體化學(xué)活性很強(qiáng)，會(huì)發(fā)生反應(yīng)，在基片上沉積出所期望的薄膜。在真空條件下，用物理的方法(真空濺射鍍膜)料沉積在被鍍工件上的薄膜制備技術(shù)。冷壁成膜速度快重材用量大，方阻均勻性偏差nm(本征)；1-3nm/分鐘(原位摻雜)nmmins(原位摻雜)nmmins(原位摻雜)方式或雜積，輕微繞鍍也易清洗本征多晶硅沉積(>120分鐘)磷擴(kuò)散或離子注入摻雜非晶硅沉積(20-40mins)，晶化退火(30mins)良率97%-98%D/退火爐，刻蝕機(jī)備術(shù)方案的配套設(shè)備0-5500萬(wàn)元/GW萬(wàn)元/GW金辰，捷佳偉創(chuàng)，MB，紅太陽(yáng)等請(qǐng)務(wù)必閱讀正文之后的免責(zé)條款部分資料來(lái)源：半導(dǎo)體科技、太平洋研究院整理守正出奇寧?kù)o致遠(yuǎn)1234512345行業(yè)深度研究報(bào)告ContentsTOPCon工序：與Perc兼容設(shè)備成本低，新結(jié)構(gòu)打開(kāi)增效空間TOPCon成長(zhǎng)性：降本增效路線明確，借力鈣鈦礦疊層走向未來(lái)TOPCon盈利性：成本即將持平Perc，技術(shù)迭代窗口期充分享受溢價(jià)相關(guān)企業(yè)分析：新技術(shù)帶來(lái)格局變化，關(guān)注團(tuán)隊(duì)能力與發(fā)力時(shí)機(jī)險(xiǎn)提示請(qǐng)務(wù)必閱讀正文之后的免責(zé)條款部分資料來(lái)源：NREL、太平洋研究院整理守正出奇寧?kù)o致遠(yuǎn)行業(yè)深度研究報(bào)告 2.1光伏電池降本增效是永恒命題圖11：光伏電池效率進(jìn)展當(dāng)前光伏電池的實(shí)驗(yàn)室最高效率已達(dá)47.1%，工廠最高效率為29.1%，晶硅電池最高效率為26.7%。根據(jù)NREL的數(shù)據(jù)，當(dāng)前光伏電池的最高效率是NREL在2020年4月利用六結(jié)太陽(yáng)能電池創(chuàng)造的47.1%。光伏制造商到達(dá)的最高效率是漢能子公司AltaDevices在2018年12月利用砷化鎵太陽(yáng)能電池創(chuàng)造的29.1%。晶硅電池的最高效率是Kaneka在2017年創(chuàng)造的26.7%。行業(yè)深度研究報(bào)告 光伏電池的光電轉(zhuǎn)換效率是指電池的電荷載流子數(shù)目與照射在電池表面一定能量的光子數(shù)目的比率。太陽(yáng)能電池的轉(zhuǎn)換效率受到光吸收、載流子輸運(yùn)、載流子收集的限制。而導(dǎo)致晶體硅太陽(yáng)能電池轉(zhuǎn)換效率下降的原因主要來(lái)自兩個(gè)方面，光學(xué)損失和電學(xué)損失。電學(xué)損失中影響電池效率的關(guān)鍵因素是金屬-半導(dǎo)體接觸復(fù)合。圖12：普通光伏電池多種損失機(jī)制表2：不同電池減小效率損失的原理法原理觸的面積L觸技術(shù)無(wú)需開(kāi)孔便可分離與輸運(yùn)載流子on背接觸技率勢(shì)》、《影響晶體硅太陽(yáng)能電池片效率的因素分析及改善措施》、太平洋研究院整理免責(zé)條款部分行業(yè)深度研究報(bào)告 2.1TOPCon電池片消除背場(chǎng)表面復(fù)合，有效降低復(fù)合損失電池片效率損失主要來(lái)源于兩方面：1)光學(xué)損失，長(zhǎng)波長(zhǎng)的入射光子能量小于材料的禁帶寬度，導(dǎo)致入射光直接穿過(guò)電池—低能量光子損失；入射光能量遠(yuǎn)高于材料的禁帶寬度，超過(guò)可吸收范圍的能量無(wú)法被利用且會(huì)被轉(zhuǎn)化為熱能；2)電學(xué)損失，電子和空穴穿越P-N結(jié)的復(fù)合損失；電子和空穴在電極接觸區(qū)的復(fù)合損失；電子和空穴在襯底內(nèi)/界面處復(fù)合損失；與電極接觸時(shí)的電阻過(guò)大帶來(lái)的損失。TOPCon與普通的N型電池結(jié)構(gòu)相比，有效降低背場(chǎng)表面復(fù)合損失。圖13：常規(guī)N/P型電池效率損失107%圖14：TOPCon有效降低背場(chǎng)表面復(fù)合，有效提升電池效率13%19%請(qǐng)務(wù)必閱讀正文之后的免責(zé)條款部分資料來(lái)源：光伏技術(shù)、太平洋研究院整理守正出奇寧?kù)o致遠(yuǎn)請(qǐng)務(wù)必閱讀正文之后的免責(zé)條款部分資料來(lái)源：公司公告、產(chǎn)品發(fā)布會(huì)、太平洋研究院整理守正出奇寧?kù)o致遠(yuǎn)行業(yè)深度研究報(bào)告 2.1短期TOPCon降本增效路徑明確，提升空間較大TOPCon電池的實(shí)驗(yàn)室最高效率為晶科能源創(chuàng)造的25.7%。鑒于N型TOPCon電池高轉(zhuǎn)換效率、高可靠性及低溫度系數(shù)等優(yōu)勢(shì)，國(guó)內(nèi)多家龍頭光伏電池制造商對(duì)TOPCon電池技術(shù)的研發(fā)與產(chǎn)業(yè)化進(jìn)行了大量投入。2021年6月隆基綠能研制的TOPcon電池轉(zhuǎn)換效率達(dá)到了25.21%.2021年9月，中來(lái)股份研發(fā)的TOPCon2.0電池實(shí)驗(yàn)室轉(zhuǎn)換效率達(dá)到了25.4%。2022年3月天合光能研發(fā)最高效率達(dá)到25.5%。2022年4月，晶科能源創(chuàng)造了目前最高效率25.7%。2022年新產(chǎn)能量產(chǎn)效率在24.5%-25%之間，2023年量產(chǎn)效率有望突破25.5%。圖15：頭部企業(yè)TOPCon光伏電池實(shí)驗(yàn)室效率進(jìn)展24.90%25.00%25.10%25.20%25.30%25.40%25.50%25.60%25.70%25.80%圖16：2022年TOPCon投產(chǎn)企業(yè)量產(chǎn)效率24.20%24.30%24.40%24.50%24.60%24.70%24.80%24.90%25.00%25.10%請(qǐng)務(wù)必閱讀正文之后的免責(zé)條款部分資料來(lái)源：網(wǎng)絡(luò)資料、中來(lái)股份公開(kāi)信息、太平洋研究院整理守正出奇寧?kù)o致遠(yuǎn)行業(yè)深度研究報(bào)告 2.2降低光學(xué)遮擋及反射損失，降低鈍化區(qū)域的復(fù)合損失和載流子傳輸損失可以通過(guò)降低光學(xué)遮擋以及反射損失來(lái)提高轉(zhuǎn)換效率。1)優(yōu)化絨面結(jié)構(gòu)，采取倒金字塔形式，能夠擁有更低的反射率從而提升。2)通過(guò)細(xì)化柵線，可以有效降低對(duì)光線的遮擋。3)增加一層增透膜，例如MgF2/Sio2增透膜，ISE有采用過(guò)類似工藝提高效率，但是成本限制解決方案的應(yīng)用。4)降低背面的非理想光學(xué)損失，如采用更加薄的n+poly降低自由載流子的吸收，通過(guò)改善背面形貌及膜層的組合提高背反射，降低透射損失。圖17：優(yōu)化絨面結(jié)構(gòu)，減少反射圖18：細(xì)化柵線助力降本增效，降低光遮擋與銀耗量行業(yè)深度研究報(bào)告 2.2優(yōu)質(zhì)的硅片、激光SE工序有效助力增效使用更為優(yōu)質(zhì)的硅片，增加SE工藝。1)采用更高質(zhì)量的硅片。N型電池相比P型電池對(duì)硅片的質(zhì)量要求更高，要求更低的電阻率、更低的氧含量、更高的少子壽命。電阻率方面，阻值在1歐附近，效率會(huì)有極值；氧含量方面，TOPCon對(duì)硅片氧含量更加敏感，核心就是Topcon是高溫工藝(如B擴(kuò)散)，氧容易沉淀，形成氧環(huán)即同心圓，對(duì)效率影響明顯；此外TOPCon對(duì)N型硅片金屬雜質(zhì)、碳含量敏感，高溫過(guò)程易誘發(fā)缺陷形成暗片。2)增加SE工藝，有效提升效率。SE工藝即選擇性發(fā)射極技術(shù)，在電極接觸區(qū)進(jìn)行高濃度摻雜，在光吸收區(qū)低濃度摻雜，減少發(fā)射機(jī)附近接觸電阻。圖19：優(yōu)質(zhì)硅片有效增加光電轉(zhuǎn)換效率院整理圖20：激光SE工序能有效降低發(fā)射機(jī)附近接觸電阻整理ASPIC行業(yè)深度研究報(bào)告 2.3TOPCon到TBC再到鈣鈦礦疊層技術(shù)，光伏“摩爾定律”演繹進(jìn)行時(shí)過(guò)去每個(gè)技術(shù)迭代周期差不多是10年，HJT、TOPCon等新型高效電池也即將步入產(chǎn)能加速建設(shè)周期。TOPCon因切入成本低，在技術(shù)迭代前期能取得優(yōu)勢(shì)，而后向TBC轉(zhuǎn)型加快效率提升，最終朝著疊層技術(shù)發(fā)展。黃河公司與西安電子科技大學(xué)微電子學(xué)院研發(fā)的具有TOPCon結(jié)構(gòu)的四端疊層電池效率達(dá)到28.08%。其中晶硅底電池采用了N型TOPCon電池，優(yōu)化了電池結(jié)構(gòu)和柵線設(shè)計(jì)具備更好的長(zhǎng)波響應(yīng)；頂電池采用半透明鈣鈦礦電池結(jié)構(gòu)，通過(guò)鈣鈦礦材料組份調(diào)控、界面修飾、高效透明電極制備等關(guān)鍵技術(shù)的開(kāi)發(fā)，實(shí)現(xiàn)了與TOPCon底電池的最優(yōu)光譜匹配。圖22：鈣鈦礦疊層TOPCon圖22：鈣鈦礦疊層TOPCon示意圖1234512345行業(yè)深度研究報(bào)告ContentsTOPCon工序：與Perc兼容設(shè)備成本低，新結(jié)構(gòu)打開(kāi)增效空間TOPCon成長(zhǎng)性：降本增效路線明確，借力鈣鈦礦疊層走向未來(lái)TOPCon盈利性：成本即將持平Perc，技術(shù)迭代窗口期充分享受溢價(jià)相關(guān)企業(yè)分析：新技術(shù)帶來(lái)格局變化，關(guān)注團(tuán)隊(duì)能力與發(fā)力時(shí)機(jī)險(xiǎn)提示行業(yè)深度研究報(bào)告 3.1TOPCon非硅與硅片成本同步下降，有望較快實(shí)現(xiàn)NP同本將TOPCon成本拆分為兩大塊：1)硅片成本，TOPCon相對(duì)比Perc能夠做到更薄，當(dāng)前主流Perc電池片厚度在155-160微米之間，TOPCon已實(shí)現(xiàn)140微米量產(chǎn)，130微米有望快速導(dǎo)入量產(chǎn)中。2)非硅成本，TOPCon設(shè)備折舊成本較Perc高0.006元/瓦，銀漿成本貴0.02-0.03元/瓦，加上能耗、人工、水電等，合計(jì)高Perc0.04-0.07元/W。隨著薄片化進(jìn)程以及非硅成本的持續(xù)下降，TOPCon有望較快實(shí)現(xiàn)與Perc同本。圖23：硅料價(jià)格下降、薄片化持續(xù)帶來(lái)硅片成本占比下降0%7%2%%7%2%%%2022202320242025圖24：非硅成本中，銀漿耗量有望持續(xù)下降0%4%999%4%4%999%4%..1%5.25%5.36%5.67%6.59%5.80%4.20%6.87%.foLink行業(yè)深度研究報(bào)告 3.22022、2023單瓦盈利逐季好轉(zhuǎn)，后續(xù)盈利能力有望持續(xù)TOPCon產(chǎn)能單瓦溢價(jià)較為可來(lái)的總發(fā)電量提升，更高的雙面率以及更低的溫度系數(shù)等帶來(lái)的發(fā)電增益。隨著電池片環(huán)節(jié)盈利能力的持續(xù)向好以及新技術(shù)溢價(jià)的優(yōu)質(zhì)產(chǎn)能經(jīng)濟(jì)性有望進(jìn)一步表3：TOPCon盈利有望持續(xù)修復(fù)，高性價(jià)比有望持續(xù)單瓦售價(jià)(不含稅)成本價(jià)格%mW%漿%foLink行業(yè)深度研究報(bào)告 3.3各大技術(shù)路線對(duì)比，TOPCon性價(jià)比價(jià)高當(dāng)前技術(shù)路線選擇上，晶科能源、通威股份、中來(lái)股份等公司首先投產(chǎn)了TOPCon，東方日升、寶馨科技等企業(yè)大力擴(kuò)展HJT產(chǎn)能，隆基綠能根據(jù)自身產(chǎn)能以及對(duì)于技術(shù)路線的研發(fā)，獨(dú)創(chuàng)HPBC路線承接新老技術(shù)，愛(ài)旭股份憑借深耕電池片多能的理解，選擇了ABC技術(shù)，利用ABC電池片打開(kāi)組件市場(chǎng)。當(dāng)前TOPCon量產(chǎn)效率最高的是晶科能源，效率已經(jīng)穩(wěn)定在24.8%，且有望快速突破25%，良率能夠提升到98%。表4：各種技術(shù)路線對(duì)比，TOPCon性價(jià)比價(jià)高PercPercTOPConHJTHPBCABC-極限效率-銀漿耗量--銀漿耗量--------設(shè)備投資點(diǎn)度成熟限效率備成本、銀漿耗量率有限、良率請(qǐng)務(wù)必閱讀正文之后的免責(zé)條款部分資料來(lái)源：公司公告、太平洋研究院整理守正出奇寧?kù)o致遠(yuǎn)行業(yè)深度研究報(bào)告 3.3新老玩家紛紛涌入TOPCon領(lǐng)域晶科股份、中來(lái)股份、天合光能、晶澳科技、通威股份等老牌有實(shí)力的企業(yè)正在加速TOPCon產(chǎn)能的建設(shè)，鈞達(dá)股份、沐邦高科、聆達(dá)股份等新玩家大步邁入TOPCon這一技術(shù)領(lǐng)域，紛紛啟動(dòng)TOPCon產(chǎn)能規(guī)劃、投建。根據(jù)亞化咨詢預(yù)計(jì)，2023年中國(guó)TOPCon電池產(chǎn)能將接近200GW，出貨有望超過(guò)100GW。表5：新老玩家紛紛涌入TOPCon領(lǐng)域，TOPCon降本增效進(jìn)程有望加速2E3E公司情況晶科能源GW0.835晶科能源實(shí)驗(yàn)室TOPCon電池全面積轉(zhuǎn)化效率達(dá)25.7%，刷新世界紀(jì)錄。滁州一期、合肥一期總計(jì)16GW產(chǎn)能已實(shí)現(xiàn)滿產(chǎn)，良率、效率、落地節(jié)奏等引領(lǐng)市場(chǎng)。公司首席技術(shù)官金浩博士，產(chǎn)業(yè)經(jīng)驗(yàn)豐富，帶領(lǐng)科研團(tuán)隊(duì)走在行業(yè)前列。預(yù)計(jì)晶科能源TOPCon產(chǎn)能良率、效率、成本控制等方面的優(yōu)勢(shì)領(lǐng)先行業(yè)半年以上。天合光能GW0.5820天合光能中試線最高單片效率能達(dá)到25.5%，中試線效率能夠穩(wěn)定在24.7%。宿遷8GW產(chǎn)能有望在2022年四季度落地。公司技術(shù)工程中心負(fù)責(zé)人陳奕峰參與多項(xiàng)國(guó)家863計(jì)劃，在光伏電池片領(lǐng)域深耕多年。晶澳科技GW0.16.527晶澳科技N型產(chǎn)品倍秀(Bycium)電池，采用的是TOPCon路線，實(shí)驗(yàn)室轉(zhuǎn)換效率達(dá)到25%。義烏年產(chǎn)5GW的TOPCon電池項(xiàng)目有望2022年底落地。執(zhí)行總裁牛新偉博士科研經(jīng)驗(yàn)豐富，在光伏行業(yè)有深厚積累，技術(shù)總監(jiān)蔣秀林有著豐富的電池片研發(fā)經(jīng)驗(yàn)，擁有多項(xiàng)專利。通威股份GW38.510-30通威股份采用了自主研發(fā)、行業(yè)領(lǐng)先的210PECVD多晶硅沉積技術(shù)路線，平均轉(zhuǎn)換效率超過(guò)24.7%，8.5GW產(chǎn)能有望在2022年底建成投產(chǎn)。公司首席技術(shù)官邢國(guó)強(qiáng)擁有美國(guó)授權(quán)專利28項(xiàng)，中國(guó)授權(quán)發(fā)明專利70余項(xiàng)，曾任863項(xiàng)目負(fù)責(zé)人/首席專家，擁有豐富的電池片項(xiàng)目經(jīng)驗(yàn)。中來(lái)股份GW07.620中來(lái)股份是最早布局TOPCon的企業(yè)之一，TOPCon1.0采用LPCVD技術(shù)路線，TOPCon2.0采用獨(dú)創(chuàng)POPAID路線，公司對(duì)TOPCon有獨(dú)到的見(jiàn)解，TOPCon3.0有望在2023年落地，快速實(shí)現(xiàn)NP同本。鈞達(dá)股份GW08鈞達(dá)股份收購(gòu)捷泰科技完成向光伏業(yè)轉(zhuǎn)型。滁州一期8GW的TOPCon項(xiàng)目將在2022年四季度實(shí)現(xiàn)滿產(chǎn)，目前產(chǎn)線數(shù)據(jù)處于行業(yè)前列。規(guī)劃的滁州二期項(xiàng)目由8GW提升至10GW，有望在2023年二季度末投產(chǎn)。聆達(dá)股份GW055聆達(dá)股份5GW的TOPCon產(chǎn)能有望在2022年底完工投產(chǎn)。董事黃雙或通過(guò)資金支持加速產(chǎn)能落地，首席技術(shù)官吳中瀚曾負(fù)責(zé)主持多項(xiàng)專案研究計(jì)劃,成果豐碩,發(fā)表多份論文著作與專利,具有豐富的光伏行業(yè)技術(shù)開(kāi)發(fā)與管理經(jīng)驗(yàn)。億晶光電GW00億晶光電10GW的TOPCon產(chǎn)能有望在2023年二季度投產(chǎn)，作為行業(yè)老兵，有望依托海外扎實(shí)的品牌、渠道，充分享受TOPCon電池、組件的溢價(jià)。技術(shù)總監(jiān)孫鐵囤擔(dān)任上海交通大學(xué)、江蘇大學(xué)兼職教授，有較強(qiáng)的研發(fā)以及項(xiàng)目管理經(jīng)驗(yàn)。請(qǐng)務(wù)必閱讀正文之后的免責(zé)條款部分資料來(lái)源：公司公告、太平洋研究院整理守正出奇寧?kù)o致遠(yuǎn)1234512345行業(yè)深度研究報(bào)告ContentsTOPCon工序：與Perc兼容設(shè)備成本低，新結(jié)構(gòu)打開(kāi)增效空間TOPCon成長(zhǎng)性：降本增效路線明確，借力鈣鈦礦疊層走向未來(lái)TOPCon盈利性：成本即將持平Perc，技術(shù)迭代窗口期充分享受溢價(jià)相關(guān)企業(yè)分析：新技術(shù)帶來(lái)格局變化，關(guān)注團(tuán)隊(duì)能力與發(fā)力時(shí)機(jī)險(xiǎn)提示行業(yè)深度研究報(bào)告 4.1晶科能源：一體化龍頭回A上市，TOPCon產(chǎn)能落地助力盈利高增一體化盈利迎來(lái)拐點(diǎn)，TOPCon助力量利齊升。1)隨著產(chǎn)業(yè)鏈利潤(rùn)逐步往中下游走，電池組件盈利即將迎來(lái)大拐點(diǎn)，優(yōu)質(zhì)產(chǎn)能、產(chǎn)品有望充分享受溢價(jià)窗口期。2)21年公司硅片/電池/組件產(chǎn)能為32.5/24/45GW，22年為60/55/65GW(新建產(chǎn)能為T(mén)OPCon產(chǎn)能，16GWQ3滿產(chǎn)，預(yù)計(jì)2022年出貨10GW)。2022年底，公司產(chǎn)能端一體化率將大幅提升，隨著硅料產(chǎn)能加速釋放，晶科能源一體化盈利能力有望大幅提升。同時(shí)公司深耕品牌渠道，分銷市場(chǎng)出貨占比提升至40-50%，有望受益于分銷市場(chǎng)的高回報(bào)率。預(yù)計(jì)2022/2023/2024歸母凈利有望達(dá)到28/46/60億元，同比增速45%/64%/29%，新技術(shù)優(yōu)勢(shì)加速盈利提升。圖25：一體化龍頭深耕海外品牌渠道，營(yíng)收穩(wěn)步增加1,200.001,000.00 800.00 600.00 400.00 200.000.00營(yíng)業(yè)收入(億元)YoY-右軸70.00%60.00%50.00%40.00%30.00%20.00%10.00%0.00%TOPConA上市，復(fù)歸母凈利潤(rùn)(億元)YoY-右軸70.0060.0050.0040.0030.0020.00.000.00助力盈利修160.00%140.00%120.00%100.00%80.00%60.00%40.00%20.00%0.00%-20.00%-40.00%請(qǐng)務(wù)必閱讀正文之后的免責(zé)條款部分資料來(lái)源：Wind、太平洋研究院整理守正出奇寧?kù)o致遠(yuǎn)行業(yè)深度研究報(bào)告 4.2中來(lái)股份：三大業(yè)務(wù)迎來(lái)量利齊升，新布局+新技術(shù)值得期待近期經(jīng)營(yíng)情況：公司2022年H1實(shí)現(xiàn)營(yíng)業(yè)收入46.38億元，同比增長(zhǎng)95.46%，歸母凈利潤(rùn)2.31億元，同比增長(zhǎng)642.89%；實(shí)現(xiàn)扣非凈利潤(rùn)2.11億元，同比增長(zhǎng)4,330.21%。2022年Q2公司實(shí)現(xiàn)營(yíng)業(yè)收入26.28億元，環(huán)比增長(zhǎng)30.80%，歸母凈利潤(rùn)1.42億元，環(huán)比增長(zhǎng)60.35%；實(shí)現(xiàn)扣非凈利潤(rùn)1.34億元，環(huán)比增長(zhǎng)72.30%。公司TOPCon設(shè)備與行業(yè)主流有所差異，采用的是PECVD氧化+PVD制poly層技術(shù)的POPAID三步一體機(jī)。同時(shí)公司積極儲(chǔ)備TOPCon3.0以及TBC技術(shù)，有望通過(guò)TOPCon3.0、TBC儲(chǔ)備在降本增效周期中脫穎而出。圖27：營(yíng)收有望實(shí)現(xiàn)穩(wěn)步增加圖28：借力新技術(shù)，盈利有望實(shí)現(xiàn)持續(xù)高增000YoY)營(yíng)業(yè)收入(億)YoY)2019A2020A2021A2022E2023E2024E%502019A2020A2021A2022E2023E2024E0%%請(qǐng)務(wù)必閱讀正文之后的免責(zé)條款部分資料來(lái)源：Wind、太平洋研究院整理守正出奇寧?kù)o致遠(yuǎn)300.00%300.00%250.00%200.00%150.00%100.00%50.00%0.00%600.00%400.00%200.00%0.00%-200.00%-400.00%-600.00%-800.00%0%0%0%0%行業(yè)深度研究報(bào)告 4.3鈞達(dá)股份：營(yíng)收大幅增長(zhǎng)，盈利有望乘新技術(shù)而起1)收購(gòu)優(yōu)質(zhì)企業(yè)實(shí)轉(zhuǎn)型，新產(chǎn)能落地快。捷泰科技2022H1電池出貨量排名第五，鈞達(dá)股份有望憑借收購(gòu)捷泰科技，快速實(shí)現(xiàn)向光伏電池片企業(yè)的轉(zhuǎn)型。預(yù)計(jì)公司安徽滁州一期的8GWTOPCon項(xiàng)目將會(huì)在2022年四季度滿產(chǎn)。二期項(xiàng)目規(guī)模擴(kuò)張到10GW，2022年9月開(kāi)工，預(yù)計(jì)2022年二季度有望投產(chǎn)，有效助力全年業(yè)績(jī)。2)擁有自主研發(fā)團(tuán)隊(duì)，產(chǎn)品獲得龍頭認(rèn)可。公司電池片出貨量占比最高的客戶是晶科能源，與行業(yè)技術(shù)領(lǐng)軍企業(yè)的合作有望加快企業(yè)工藝與技術(shù)的成熟。當(dāng)前電池片量產(chǎn)轉(zhuǎn)換效率已達(dá)25.0%左右，良率或達(dá)96%，有望在年底達(dá)到98%。隨著良率逐步提升、效率逐步提升，公司盈利有望在2022、2023年實(shí)現(xiàn)較高增速。根據(jù)Wind一致預(yù)期，2022/2023歸母凈利有望超4.67/6.38億元，但我們認(rèn)為在新技術(shù)加持下，鈞達(dá)股份盈利反轉(zhuǎn)有望遠(yuǎn)超一致預(yù)期。圖30：優(yōu)質(zhì)產(chǎn)能享受溢價(jià)，盈利有望大幅好轉(zhuǎn)圖29：年底電池片產(chǎn)能16GW，全年出貨有望超10圖30：優(yōu)質(zhì)產(chǎn)能享受溢價(jià)，盈利有望大幅好轉(zhuǎn)營(yíng)業(yè)收入營(yíng)業(yè)收入(億元)YoY-右軸250.00200.00150.00100.0050.000.00歸母凈利潤(rùn)(億元)YoY-右軸.008.00歸母凈利潤(rùn)(億元)YoY-右軸.008.006.004.002.000.00(2.00)(4.00)1234512345行業(yè)深度研究報(bào)告Con