一,事件背景
近期相关会议指出,在前期支持基础上,再向中央发电企业拨付500亿元可再生能源补贴。本次补贴的下发对于我国可再生能源的发展是一个积极的信号,这将提高国内新能源装机积极性,风电光伏产业链均有望受益。下面来具体聊聊光伏电池的行业的具体情况。
二,认识光伏电池
光伏电池是一种利用太阳光直接发电的光电半导体薄片,它只要被满足一定照度条件的光照到,瞬间就可输出电压及在有回路的情况下产生电流。
根据半导体材料的不同,可以将太阳能电池分为晶硅太阳能电池和薄膜太阳能电池。晶硅电池可分为单晶硅电池和多晶硅电池,其中单晶硅电池又分为P型电池和N型电池。目前应用最为广泛的单晶PERC电池即为P型单晶硅电池,而TOPCon、异质结、IBC等新型太阳能电池技术主要是指N型单晶硅电池。
三,细分赛道
1.TOPCon电池
TOPCon 电池技术,即隧穿氧化层钝化接触技术,其电池结构为 N 型硅衬底电池,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,有效降低表面复合和金属接触复合,提升了电池的开路电压和短路电流,提高电池效率。
1)LPCVD是目前TOPCon 生产的主流工艺
目前 TOPCon 电池有 4 种不同的工业化工艺流程,分别为: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;PVD 制备多晶硅膜并原位掺杂工艺其中 LPCVD 技术工艺成熟且已实现量产,并且设备国产化完善,但绕镀、成膜速度慢等仍为目前工艺主要问题。
LPCVD 技术路线全称为低压化学气相沉积法,该技术优点是工艺成熟、集成度高,成膜质量好,装备产能大,控制简单容易;但难于镀膜速度慢,成膜率低,同时存在二次掺杂、绕镀、石英件沉积严重等问题。LPCVD 技术是各技术路线中被最广为接受,也是唯一规模商业化的技术。
高转化效率TOPCon、HJT、IBC等电池技术不断从实验室迈向产业链
2)各厂商加速TOPCon产能规划,产业化进程推进。国内企业近两年来PERC新建产线基本预留TOPCon改造空间,以备后续升级。诸多一线大厂PERC产能已经逐渐停止,目前扩产计划也纷纷转向N型技术产线建设。进入二季度,包括晶科在内的多家厂商TOPCon产能开始释放,有望享受技术溢价。

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2.HJT电池
HJT 电池利用晶体硅(c Si )和非晶体硅(αSi )薄膜制成,结合了晶硅太阳能电池片和薄膜技术的双重优势,由于薄膜具备光吸收强、钝化性能优的特点。HJT 发展至今已有 47 年时间,伴随着技术的迭代、转换效率的提升,HJT电池已经进入国产商业化阶段。
HJT电池的优点在于工艺流程短,转换效率高。HJT电池工艺主要包括4个环节,远少于PERC(10个)和TOPCON(12-13个);此外HJT未来叠加IBC和钙钛矿转换效率或可提升至30%以上。
HJT降本路线清晰,22年HJT成本有望低于PERC。HJT电池成本较 PERC每瓦高 0.18 元,94%的成本增加在非硅成本上,未来HJT降本主要依靠硅耗减少、银浆降本、靶材国产化、设备降本来实现。
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3.IBC电池
IBC是指交叉指式背接触电池技术,将P/N结、基底与发射区的接触电极以交指形状做在电池背面。IBC电池拥有高转换效率,外观上也更加美观,尤其适用于光伏建筑一体化,具有较好的商业化前景。虽然IBC电池优势突出,但是IBC电池制程工艺复杂,多次使用掩膜、光刻等半导体技术,成本几乎为常规电池的两倍。
由于IBC电池结构具有良好的兼容性,逐渐形成了三大工艺路线:1)以SunPower为代表的经典IBC电池工艺;2)以ISFH为代表的POLO-IBC(TBC)电池工艺;3)以Kaneka为代表的HBC电池工艺(IBC-SHJ)。根据2017年Kaneka实验结果,目前IBC-SHJ(HJT)电池的转换效率最高可达到26.7%,高于TOPCon和HJT电池的实验效率。
IBC属于储备技术路线,研发试产布局启动。目前IBC/HBC电池制造工艺复杂,技术门槛高、制造成本高,属于研发储备中的技术路线。国际上IBC技术最成熟的量产企业是SunPower和LG。
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四,小结及相关上市公司
小结:进入2022年,光伏电池片的技术迭代正式迎来了新的时代,TOPCon、HJT、IBC等转换效率更高的电池技术将从实验室迈向产业链,在形成投产-规模化效应降本-持续扩产的良性循环过程中,享受技术红利的企业有望迎来市占率提升+享受技术溢价的双重优势。
资料来源:网易

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高转化效率TOPCon、HJT、IBC等电池技术不断从实验室迈向产业链
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原文始发于微信公众号(光伏产业通):高转化效率TOPCon、HJT、IBC等电池技术不断从实验室迈向产业链

作者 808, ab