山西证券：光伏行业复苏在即，技术百花齐放.pdf-solarbe文库

请务必阅读最后一页股票评级说明和免责声明 1 电力设备及新能源光伏行业策略报告领先大市 -A(维持 )行业复苏在即，技术百花齐放2023 年 9 月 26 日行业研究 /行业深度分析电力设备及新能源板块近一年市场表现资料来源：最闻首选股票评级600732.SH 爱旭股份买入 -A601012.SH 隆基绿能买入 -A002795.SZ 永和智控买入 -B相关报告：【山证太阳能】 1-8 月光伏新增装机113.16GW ，产业链下游价格松动 2023.9.24【山证电气设备】 8 月新能源汽车市场同比快速增长，碳酸锂价格持续下跌-202309 锂电产业链月报 2023.9.20分析师：肖索执业登记编码： S0760522030006邮箱： xiaosuo@sxzq.com 贾惠淋执业登记编码： S0760523070001邮箱： jiahuilin@sxzq.com 投资要点：产业链价格筑底，电站IRR上行，新增装机预期上调。上半年硅料放量带动产业链价格快速下行，根据Infolink最新报价，集中式项目182/210mm单玻PERC组件的均价1.22元/W；基于假设条件，我们测算地面单站的项目IRR和资本金IRR分别为10.8%和25.6%；若考虑储能，项目IRR和资本金IRR分别为10.3%和23.7%。在当前较高的收益率水平下，CPIA上调全年装机预期，预计2023年全球新增装机305-350GW，我国新增装机120-140GW，行业景气度向好。新技术百花齐放，重点布局XBC产业链。市场上存在对光伏行业产能过剩的担忧，认为会影响未来企业盈利能力。该担忧已经在估值上有所体现，光伏指数PE-TTM降至5年以来最低位，且在所有基金持仓中，SW光伏设备的占比降至3.2%。但我们认为高质量、优质产能依旧相对紧缺。“降本增效”推进光伏行业不断进行技术迭代，当前PERC电池已经迫近理论效率极限，N型替代大势所趋，BC电池技术有望成为未来主流，存在结构性机会。“高效+美观”构筑BC电池竞争优势，年内超50G W产能落地。高效方面，与其他晶硅电池相比，BC电池正面无金属栅线遮挡，能够最大限度地吸收太阳光；且由于栅线都布局在背面，能够通过增加栅线宽度或密度来降低串联电阻、提高效率。美观性方面，BC电池目前多应用于分布式市场，全黑组件能够享受美观性溢价。预计到2023年底，爱旭股份有望形成10GW的ABC产能，隆基形成30GW的HPBC产能。 钙钛矿产业化进程加速。钙钛矿电池是光伏行业第三代薄膜电池的代表，有望成为终极技术。与晶硅电池相比，在理论效率、工艺、成本三方面具有优势。当前协鑫光电、纤纳光电和极电光能均已实现百兆瓦级产线。推荐/建议关注标的及投资建议：建议把握BC相关的机构性机会，关注钙钛矿产业进展。重点推荐：爱旭股份、隆基绿能、永和智控，积极关注：帝尔激光、福斯特、锦富技术、博菲电气、广信材料、时创能源。风险提示：下游需求不及预期；产能扩展带来的竞争环境恶化；新技术投产不及预期；国际竞争格局恶化；国内政策支持力度减弱；新型光伏电池降本提效速度不及预期等。行业研究 /行业深度分析请务必阅读最后一页股票评级说明和免责声明 2 目录1.产业链价格筑底，电站IRR持续上行，新增装机预期上调61.1主产业链供大于求，产业链价格筑底.61.2组件价格历史低位，终端收益率上行，新增装机预期上调.81.3行业估值处于低位，机构持仓持续下行.122.新技术百花齐放，重点布局XBC产业链.142.1 PERC效率接近天花板，N型替代大势所趋.14 2.2 TOPCon产业化进程加速，HJT降本路线明确.152.3 BC电池有望成为未来主流技术183.钙钛矿产业化进程加速.233.1钙钛矿电池在理论效率、工艺、成本三方面具有优势.233.2百MW级产线运行顺利，GW级产线落地可期284.推荐/建议关注标的及投资建议295.风险提示.30图表目录图1：2021-2023年硅料产量按月份（万吨）.6图2：硅料价格（元/kg）6图3：硅片价格（元/片）7图4：硅片环节毛利率（%）.7图5：电池片价格走势（元/W）7图6：电池片环节毛利率（%）.7图7：组件价格走势（元/W）8 pOwPoMsNtQvNsNqPwPyRqQ6MbP7NnPoOpNoNjMpPvMkPpNsMaQpOtPNZqNoRNZtOpO 行业研究 /行业深度分析请务必阅读最后一页股票评级说明和免责声明 3 图8：182尺寸各环节产品较最高点价格跌幅（%）8图9：地面电站IRR随组件价格的变化（未考虑储能）（组件价格单位：元/W） 9图10：地面电站IRR随组件价格的变化（考虑储能）（组件价格单位：元/W） 10图11：2023年全球光伏新增装机预测(G W).10图12：2023年我国光伏新增装机预测(G W) 10图13：2023年1-8月国内组件月度招投标容量（MW）.11图14：2021-2023年国内单月新增光伏装机量（G W）11 图15：2022-2023年光伏组件单月出口金额（美元）.11图16：2023年上半年组件累计出口情况（G W）.12图17：光伏指数市盈率TTM.12图18：SW光伏设备板块基金持股占流通A股比例（%）.14图19：SW光伏设备板块在基金总持股的比例（%）14图20：N型电池介绍和发展路径.15图21：TOPCon电池结构示意图.16 图22：H JT电池结构示意图 16图23：TOPCon和PERC电池工艺对比16图24：H JT电池技术发展路线 17图25：IBC电池结构.19图26：IBC电池效率记录.20图27：TBC电池结构示意图21图28：H BC电池结构示意图21 图29：爱旭ABC White hole系列组件量产效率达到了24%，位列第一22图30：爱旭ABC组件全黑设计.22 行业研究 /行业深度分析请务必阅读最后一页股票评级说明和免责声明 4 图31：IBC产业链相关企业.23图32：钙钛矿有望成为光伏电池的终极技术.23图33：钙钛矿电池发展历程.24图34：钙钛矿材料光吸收系数更高.26图35：钙钛矿电池带隙可调.26图36：钙钛矿电池效率不断突破.26图37：钙钛矿与晶硅生产流程对比.27 图38：钙钛矿电池制造能耗更低（KWh/W）.27图39：钙钛矿与晶硅G W产线投资额对比（亿元/G W）27图40：鑫百MW钙钛矿组件成本拆分. 27图41：协鑫光电发展历程.28图42：纤纳光电发展历程.29图43：极电光能发展历程.29 表1：收益率测算部分假设条件（元/W）8表2：地面电站IRR未考虑配储能（%）9表3：地面电站IRR考虑配储能（%）10表4：2022-2030年各种电池技术平均转换效率变化趋势.14表5：部分企业H JT电池产能布局情况（G W）18表6：各技术路线电池制备工艺对比.19表7：国内IBC企业布局情况22 表8：爱旭股份ABC产品.22表9：重点推荐公司估值.30 行业研究 /行业深度分析请务必阅读最后一页股票评级说明和免责声明 5 表10：建议关注公司估值.30 行业研究 /行业深度分析请务必阅读最后一页股票评级说明和免责声明 6 1.产业链价格筑底，电站IRR持续上行，新增装机预期上调1.1主产业链供大于求，产业链价格筑底1）硅料环节：根据CPIA统计，截止到2022年底，全球多晶硅有效产能为134.1万吨/年，同比+73.3%；我国多晶硅有效产能116.6万吨/年，同比+87.2%。根据中国有色金属工业协会最新预测，预计至2023年底，国内多晶硅的有效产能多晶硅产能将达到207万吨/年，同比+78%。受一些地区夏季限电及多晶硅价格下降对利润的影响，部分硅料企业新增产能延迟投产/达产，硅料的实际产出受影响。根据硅业协会统计，2023年1月-8月，多晶硅实际产出约88.4GW，同比增长91.7%。预计2023年全年产量约130万吨，按照2.5g/W的硅耗来计算，对应的组件供给为520GW。上半年硅料放量带动价格快速下行；6月底以来，由于新增产能释放不及预期，短期供应偏紧带动价格反弹。根据Infolink 9月20日报价，多晶硅价格为85元/kg，预计后续价格中枢维持在70-80元/kg左右。图 1： 2021-2023 年硅料产量按月份（万吨）图 2：硅料价格（元 /kg）数据来源：硅业分会，百川盈孚，山西证券研究所数据来源： Infolink，山西证券研究所2）硅片环节：截至2022年底，全球硅片总产能约664GW，同比+60%；我国硅片产能650.3GW，占全球的97.9%。产量来看，全球单晶硅片产量约381.1GW；其中，我国大陆地区产量约371.3GW，占全球产量的97.4%。据中国有色金属工业协会统计，预计到2023年，我国硅片名义产能接近1000G W；我们预估硅片产量将超过500G W。硅料价格走势向硅片环节传导，根据Infolink 9月20日报价，150um的182mm单晶硅片均价3.35元/片，价格处于底部区间。预计后续P/N型结构性紧缺缓解，后续价格会略有下行。行业研究 /行业深度分析请务必阅读最后一页股票评级说明和免责声明 7 图 3：硅片价格（元 /片）图 4：硅片环节毛利率（ %）数据来源： Infolink，山西证券研究所数据来源： Infolink，山西证券研究所测算3）电池片环节：截至2022年底，全球电池片总产能583.1GW，同比+37.7%；电池片总产量366.1GW，同比+63.5%。我国电池片产能505.5GW，同比+40.2%；产量330.6GW，同比+67.1%。2022年我国光伏电池片出口额约38.1亿美元，同比+178.1%，电池片出口量约23.8GW，同比+131.1%，占我国电池片产量的7.2%。N型电池的市占率不断提升。2022年，N型电池的市场占有率合计约9.1%，其中TOPCon电池片占比达8.3%，HJT占比约0.6%，XBC占比约0.2%,。我们预计，至2023年底，TOPCon电池的出货量有望超过130GW，在市场中占比超过25%。电池片是产业链竞争格局最好的环节，根据Infolink 9月20日报价，M10电池片（转换效率23.1%）均价为0.69元/W，210mm电池片（转换效率23.1%）均价为0.73元/W，182mm TOPCon电池片均价为0.73元/W，比同尺寸PERC电池片溢价9.7%。图 5：电池片价格走势（元 /W）图 6：电池片环节毛利率（ %）数据来源： Infolink，山西证券研究所数据来源： Infolink，山西证券研究所测算行业研究 /行业深度分析请务必阅读最后一页股票评级说明和免责声明 8 4）组件环节：截至2022年底，全球组件产能和产量分别达682.7GW、347.4GW，同比分别+ 46.8%、57.3%。我国组件产能/产量分别达到551.9GW和294.7GW，约占全球总产量的80.8%和84.8%。2022年我国光伏组件出口额为423.6亿美元，占光伏产品（硅片、电池片、组件）出口总额的82.7%。光伏组件出口量约153.6GW，同比+55.9%，约占我国组件产量的52.1%。组件环节呈现强者恒强的态势，行业集中度不断提高。参考龙头组件企业的产能计划，预计到2023年底，TOP5组件企业的产能超过445GW。此外，双面组件和N型组件占比快速提升。2022年，双面组件市占率胃40.4%；预计到2024年，双面组件占比将超过50%，成为市场主流。根据Infolink 9月20日报价，182mm单面PERC组件均价1.21元/W，182mm双面PERC组件均价1.23 元/W，182mm TOPCon双玻组件价格1.30元/W。图 7：组件价格走势（元 /W）图 8： 182 尺寸各环节产品较最高点价格跌幅（ %）数据来源： Infolink，山西证券研究所数据来源： Infolink，山西证券研究所测算1.2组件价格历史低位，终端收益率上行，新增装机预期上调为了对终端项目收益率进行测算，我们对项目建设成本及金融成本等做了如下假设：表 1：收益率测算部分假设条件（元 /W）项目单瓦成本建设成本假设光伏组件 1.23并网逆变器（含汇流箱） 0.20 升压设备 0.26支架 (普通支架） 0.30电缆设备 0.20入网外接线路 0.20 行业研究 /行业深度分析请务必阅读最后一页股票评级说明和免责声明 9 项目单瓦成本调试 &入网检测 0.10土建、支架基础、设备安装等成本 0.38土地费用 0.20路条费用 0.05EPC 利润 0.20合计（含税） 3.44金融数据假设贷款比例 70%贷款利率 4.5%贷款期限 10 年资料来源： Infolink，山西证券研究所测算根据Infolink在9月20日的报价，我国集中式项目182/210mm单玻PERC组件的均价为1.22元/W。基于我们的假设条件，经过测算，在此价格下，终端地面电站的收益率为10.8%，对应的资本金IRR为25.6%，收益率处于较高水平。表 2：地面电站 IRR 未考虑配储能（ %）指标首年年均项目 IRR 10.83%净利率 23.78% 34.69%单 W 利润 0.10 元 0.14 元资本金 IRR 25.60%数据来源： Infolink，山西证券研究所测算图 9：地面电站 IRR 随组件价格的变化（未考虑储能）（组件价格单位：元 /W）资料来源： Infolink ，山西证券研究所测算行业研究 /行业深度分析请务必阅读最后一页股票评级说明和免责声明 10 假设锂电池的价格大约是1.5元/Wh，测算对应的单瓦成本为0.3元，项目建设成本合计为3.71元/W。考虑配储能（10%的比例，2小时），且在年利用小时数增加75h的假设条件下，项目的IRR约为10.3%，资本金IRR约为23.7%。表 3：地面电站 IRR 考虑配储能（ %）指标首年年均项目 IRR 10.25%净利率 23.18% 34.80%单 W 利润 0.11 元 0.15 元资本金 IRR 23.67%资料来源： Infolink，山西证券研究所测算图 10：地面电站 IRR 随组件价格的变化（考虑储能）（组件价格单位：元 /W）资料来源： Infolink ，山西证券研究所测算随着产业链价格下降带来的终端收益率上行，CPIA上调全年装机预期。全球来看，2023年新增装机预测由年初的280-330GW上调至305-350GW；国内来看，2023年我国光伏新增装机预测由95-120GW上调至120-140GW。图 11： 2023 年全球光伏新增装机预测 (GW) 图 12： 2023 年我国光伏新增装机预测 (GW) 行业研究 /行业深度分析请务必阅读最后一页股票评级说明和免责声明 11 资料来源： CPIA，山西证券研究所资料来源： CPIA，山西证券研究所图 13： 2023 年 1-8 月国内组件月度招投标容量（ MW）资料来源：集邦咨询，山西证券研究所从单月新增装机变化来看，2021年和2022年国内四季度装机量均有显著提升；海外方面，8月出口环比增速超预期。预计今年四季度仍是全年光伏装机旺季，产业链景气度持续上行。图 14： 2021-2023 年国内单月新增光伏装机量（ GW）图 15： 2022-2023 年光伏组件单月出口金额（美元）行业研究 /行业深度分析请务必阅读最后一页股票评级说明和免责声明 12 资料来源： CPIA、国家能源局，山西证券研究所资料来源：海关总署，山西证券研究所图 16： 2023 年上半年组件累计出口情况（ GW）资料来源： Infolink，山西证券研究所1.3行业估值处于低位，机构持仓持续下行当前光伏行业估值处于历史最低位。根据2023年9月25日的数据，光伏指数（884045.WI）的PE-TTM为13.60倍，为5年以来的最低位。若剔除负值考虑，为10年以来的最低位。图 17：光伏指数市盈率 TTM 行业研究 /行业深度分析请务必阅读最后一页股票评级说明和免责声明 13 资料来源： Wind，山西证券研究所机构持仓环比显著下降。截至2023年上半年，SW光伏设备板块基金持股在总流通A股的比例为7.5%；在所有基金持仓中，SW光伏设备的占比为3.2%，环比2023年Q1下降2.9pct，继续下降的空间有限，具有较强的安全边际。行业研究 /行业深度分析请务必阅读最后一页股票评级说明和免责声明 14 图 18： SW 光伏设备板块基金持股占流通 A 股比例（ %）图 19： SW 光伏设备板块在基金总持股的比例（ %）资料来源： Wind，山西证券研究所资料来源： Wind，山西证券研究所2.新技术百花齐放，重点布局XBC产业链市场上存在着对新增产能释放后光伏行业盈利能力下滑的担忧，但我们认为高质量产能会存在结构性紧缺并持续享受一定溢价。在N型替代P型电池的浪潮中，BC技术将最为受益。2.1 PERC效率接近天花板，N型替代大势所趋“降本增效”推进光伏技术不断迭代。2016年以来，光伏行业历经了从多晶向单晶、常规BSF向PERC电池的技术迭代。根据CIPA数据，2022年PERC电池的平均转换效率达为23.2%，PERC电池已经迫近理论效率极限，进一步提升空间有限。而TOPCon/HJT/XBC的量产效率分别为24.5%/24.6%/24.5%，效率提升潜力较大。N型电池扩产提速，替代P型电池势在必行。表 4： 2022-2030 年各种电池技术平均转换效率变化趋势电池片技术 P-PERC TOPCon HJT IBC经典 IBC TBC HBC 爱旭 ABC实验室效率 24.06%（隆基）24.1%（爱旭） 26.0%（ Fraunhofer） 26.30%（隆基） 25.2%（ SunPower） 26.1%（ Fraunhofer） 26.63%（ Kaneka） 26.8%（爱旭）量产效率 23.2% 24.5% 24.6% 23.5%-24.5% 24.5%-25.5% 25.0%-26.5% 26.50%量产难度工序中等难度低工序多难度中低工序少难度中高工序多难度中高工序多难度中高工序多难度高工艺复杂难度高非硅成本（元 /W） 0.16-0.25 0.25-0.35 0.30-0.40 0.5-1.5 0.5-1.5 0.7-1.7 0.15-0.3薄片化（ um） 155 130-150 90-140 130-150 130-150 90-140 120-150 行业研究 /行业深度分析请务必阅读最后一页股票评级说明和免责声明 15 电池片技术 P-PERC TOPCon HJT IBC银浆耗量（ mg/片） 91 115 127 低于双面PERC 低于双面TOPCon 低于 HJT 无银产线兼容目前主流可由 PERC 升级不兼容PERC 部分兼容PERC 部分兼容TOPCon 部分兼容HJT 部分兼容PERC设备投资（亿元 /GW） 1.55 1.9 3.64 - - - 3.8量产成熟度成熟成熟成熟成熟即将成熟即将成熟成熟资料来源：普乐科技、 CPIA、爱旭股份官网、爱旭股份 2023 年 9 月 23 日定增问询函回复报告，山西证券研究所（注： ABC 电池非硅下限按照珠海 10GW 满产计算）图 20： N 型电池介绍和发展路径资料来源：晶科能源，山西证券研究所整理2.2 TOPCon产业化进程加速，H JT降本路线明确1）TOPCon电池:TOPCon电池前表面与N-PERT电池没有本质区别，主要区别在于采用超薄二氧化硅（SiO2）隧道层和掺杂非晶硅钝化背面。其中SiO2厚度1-2nm，可使多子隧穿通过同时阻挡少子复合；掺杂的非晶硅厚度20-200nm，经过退火工艺使非晶硅重新结晶为多晶硅，可同时加强钝化效果，避免了在钝化膜上激光开槽，能有效减少少子复合，提高电池的开路电压和填充因子，进而提高电池效率。行业研究 /行业深度分析请务必阅读最后一页股票评级说明和免责声明 16 图 21： TOPCon 电池结构示意图图 22： HJT 电池结构示意图资料来源：中来股份，山西证券研究所资料来源：梅耶博格，山西证券研究所N型电池中，TOPCon电池对现有产线兼容度高，率先实现量产。TOPCon电池的产线可基于PERC产线进行改造升级，相较于PERC增加了硼扩散设备、氧化硅隧穿层+p-Poly层制备设备去绕镀刻蚀设备，减少了激光开槽设备。由于TOPCon电池工艺相对成熟且更具有经济性，因此是多数光伏电池企业布局N型技术的首选，最快实现大规模量产。2022年是TOPCon产能的扩产元年，2023年产业化进程加速。根据高工产研光伏研究所(GGII)不完全统计，2022年底我国TOPCon电池的产能约为100GW；预计到2023年底，TOPCon名义产能超过600GW。图 23： TOPCon 和 PERC 电池工艺对比资料来源：永和智控，山西证券研究所行业研究 /行业深度分析请务必阅读最后一页股票评级说明和免责声明 17 2）H JT电池：异质结电池由两种不同的材料组成，即在晶硅和非晶硅薄膜之间形成PN结，因此它兼具晶硅电池优异的光吸收性能和薄膜电池的钝化性能。具体是在N型晶体硅片正反两面依次沉积厚度为5-10nm的本征和掺杂的非晶硅薄膜，以及透明导电氧化物(Transparent Conductive Oxide，TCO)薄膜，从上到下依次形成了TCO-N-i-N-i-P-TCO的对称结构。HJT电池的制造工艺仅有4步，分别为制绒清洗、非晶硅薄膜沉积、透明导电薄膜沉积、丝网印刷。H JT电池的降本增效路径较为明确。提效的途径来看，由近及远可分别通过双面微晶、铜电镀及钙钛矿叠层的方式。降本的途径来看，可以通过OBB技术实现浆料降本，或通过低铟化/无铟化等方式降低靶材成本。根据HJT龙头企业华晟新能源，预计HJT电池将历经非晶硅——单面微晶——双面微晶——铜电极+双面微晶——全背接触的5个技术迭代阶段，最后与钙钛矿形成叠层电池。图 24： HJT 电池技术发展路线资料来源：华晟新能源，山西证券研究所整理随着成本下降，HJT电池产能规模不断扩大，目前全球产能约26GW。据SOLARZOOM光储亿家的创始人预计，到2023年底HJT电池的生产成本将与PERC电池接近打平，HJT电池的累计出货量将首次达到10GW级别。行业研究 /行业深度分析请务必阅读最后一页股票评级说明和免责声明 18 表 5：部分企业 HJT 电池产能布局情况（ GW）公司项目产能状态远期规划华晟新能源大理一期 2.5 2022.9.16 开工 23 年 20GW； 24 年 30GW； 25 年40GW无锡锡山 5 2022.10.21 开工宣城二期 2 2021.8.10 开工宣城三期 3 2023.5.18 投产宣城四期 7.5 2022.9.29 开工宣城五期 3 2023.5.18 五期开工宣城 10 2023.5.18 签约肥西 5 2023.6.6 开工东方日升金坛 4 已投产 23 年底 15GW； 24 年底 19GW宁海 5 已投产爱康科技长兴 2 预计 23 年底共落地 2GW HJT 电池产能，目前已落地 3 条线。规划产能湖州 10GW、赣州 6GW、舟山 12GW、温州 8GW、大凉山12GW、海外 6GW、泰州原规划6GW(现估计为 410MW）舟山 3 预计至 23 年底共落地 3GW HJT 电池产能，目前已有 1.8GW 处于设备安装阶段。琏升科技眉山一期 3.2 2023.8.22 投产 2023 年底完成 3.8GW 产能建设，2024 年完成 8GW 产能建设眉山二期 3 预计 2024 年 6 月 30 日前投产乾景园林徐州 5 目前 1GW 组件产能已落地计划 23年底或实现 HJT电池产能3-4GW资料来源：东方日升公告、三五互联官方公众号（公众号还未更名为琏升科技）、琏升科技公告、黑鹰光伏、宣城政府、维科网光伏、全球光伏，山西证券研究所整理2.3 BC电池有望成为未来主流技术 IBC（Interdigitated Back Contact指交叉背接触）电池是指正负金属电极呈叉指状方式排列在电池背光面的一种背结背接触的太阳电池结构，它的p－n结位于电池背面，电流属于二维传输模型。IBC电池的结构一般以N型硅作为基底，前表面是n＋的前场区FSF，背表面为叉指状排列的p＋发射极Emitter和n＋背场BSF。前后表面均采用SiO2／SiNx叠层膜作为钝化层。正面无金属接触，背面的正负电极接触区域也呈叉指状排列。行业研究 /行业深度分析请务必阅读最后一页股票评级说明和免责声明 19 图 25： IBC 电池结构资料来源：普乐科技，山西证券研究所从技术工艺来看，生产步骤多且复杂，存在较多类半导体工艺。需要反复做掩膜、激光、刻蚀等步骤，模仿难度较高。特别是电池片背面的交指状电极的金属化制造步骤，是该技术的核心环节。表 6：各技术路线电池制备工艺对比工艺 PERC TOPCon HJT TBC 经典 HBC 爱旭 ABC1 清洗制绒清洗制绒清洗制绒清洗制绒清洗制绒清洗制绒2 磷扩散硼扩散本征氢化非晶硅（正面）隧穿 +磷掺杂非晶硅本征氢化非晶硅（正面） SiNx 沉积3 激光 SE 激光 SE 硼掺杂非晶硅（正面）掩膜减反射膜（正面）激光4 热氧去 BSG 本征氢化非晶硅（背面）激光开槽本征氢化非晶硅（背面） a-Si 沉积5 去 PSG 隧穿 +本征非晶硅磷掺杂非晶硅（背面）硼掺杂非晶硅硼掺杂非晶硅（背面）硼扩散6 碱抛磷扩散透明导电膜（背面）刻蚀掩膜 SiNx 沉积7 退火去 PSG&去绕度透明导电膜（正面） SiOx 钝化激光开槽激光8 AlOx 钝化 AlOx 钝化丝网印刷减反射膜（背面）刻蚀 a-Si 沉积 9 减反射膜（背面）减反射膜（背面）银浆固化减反射膜（正面）本征氢化非晶硅（背面）刻蚀10 减反射膜（正面）减反射膜（正面）光注入激光开槽（ PN隔离）磷掺杂非晶硅（背面）磷扩散11 丝网印刷丝网印刷测试分选丝网印刷刻蚀 SiNx 沉积12 烧结烧结烧结透明导电膜（背面）激光13 测试分选光注入光注入激光开槽 AlOx 沉积行业研究 /行业深度分析请务必阅读最后一页股票评级说明和免责声明 20 （ PN 隔离）14 测试分选测试分选丝网印刷 SiNx 沉积15 银浆固化激光16 光注入金属化17 测试分选18 光注入19 测试分选资料来源：爱旭股份环评、普乐科技，山西证券研究所IBC技术历史悠久，低成本量产难度较大。1975年Schwartz等人提出了背接触的概念，经过多年发展，研发出指交叉式的IBC太阳电池，最初此类电池主要应用于聚光系统。1984年，Swanson等人报道了与IBC类似的点接触(Point Contact Cell, PCC)太阳电池，并在88倍聚光系统下得到19.7%的转换效率。与正常IBC 电池相比，工艺过程更为复杂，不易大规模推广。第二年，Verlinden等人在标准光照下，制备出效率21%的IBC太阳电池。1997年，SunPower公司和斯坦福大学开发的IBC电池，实现了23.2%的转换效率。2004年，SunPower公司采用点接触和丝网印刷技术研发出第一代大面积(149cm2)的IBC电池A-300，电池效率为21.5%。2007年，SunPower公司经过对原有A-300 IBC电池工艺的优化和改进，研发出可量产的平均效率22.4%的第二代IBC电池。2010年，SunPower公司改进了表面掺杂工艺，开发了第三代IBC太阳电池，最高效率达到24.2%，量产效率达23%。2016年SunPower公司通过抑制边缘损耗，结合新工艺首次量产隧穿光伏电池片Maxeon 5，最高效率达25.2%，量产效率24%。2021年，SunPower公司继续改进工艺，实现量产效率达24.5%的Maxeon 6电池片；2022年，SunPower公司继续改进工艺，实现量产效率达26%的Maxeon 7电池片。图 26： IBC 电池效率记录资料来源：普乐科技、中科院宁波材料所，山西证券研究所行业研究 /行业深度分析请务必阅读最后一页股票评级说明和免责声明 21 IBC光伏电池属于结构创新，是一种平台型技术，可叠加材料创新衍生出TBC和H BC，实现更高的转换效率。TBC（Tunneling oxide passivated contact Back Contact）：用p＋和n＋的POLY－Si作为Emitter和BSF，并在POLY－Si与掺杂层之间沉积一层隧穿氧化层SiO2。多晶硅氧化物(POLO层)通过生长SiO2和沉积本征多晶硅，采用高温退火的方式，使正背面SiO2钝化薄层形成局部微孔，通过微孔和隧穿特性实现电流的导通。POLO技术与IBC太阳电池相结合，能在不损失电流的基础上提高钝化效果和开路电压，从而获得更高的光电转换效率。H BC（H eterojunction Back Contact，H BC）：将HJT非晶硅薄膜技术应用于IBC电池结构，可同时获得高的短路电流和开路电压。2016年、2017年日本Kaneka公司研发的HBC电池分别创下26.33%和26.63% 的转化效率世界纪录。该电池正面无金属电极遮挡，背部P、N区呈现交叉排列，本征非晶硅薄膜（i:a-Si）作为双面钝化层，具有优异的钝化效果。图 27： TBC 电池结构示意图图 28： HBC 电池结构示意图资料来源：中来股份，山西证券研究所资料来源： Kaneka，山西证券研究所BC电池的核心优势为高效率和美观性。与其他晶硅电池相比，IBC电池正面无金属栅线遮挡，能够最大限度地吸收太阳光，减少光学损失，正面转化效率高。此外，由于栅线都布局在背面，能够通过增加栅线宽度或密度来降低串联电阻、提高效率。根据TaiyangNews 9月份公布的组件效率榜单，爱旭ABC组件以24.0%的量产效率位居全球第一。IBC电池目前多应用于分布式市场，美观性有望带来高溢价。由于I

山西证券：光伏行业复苏在即，技术百花齐放.pdf

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