光伏电池新技术专题报告：如何分层寻找投资机会_.docx

光伏电池新技术专题报告：如何分层寻找投资机会_HYPERLINK"http://quote.eastmoney.com/SH601162.html"\h1、电池技术变革大幕拉开，三大结构前景如何缘起：降本增效永恒主题，技术变革已经开始光伏行业的第一性原理为降低度电成本，因此电池环节是否发生技术变革以及何时发生技术变革均由降本增效速度决定，从PERC的渗透率提升历史可以看出，新老技术的交替发生在老技术降本增效速度放缓而新技术效率快速提升时，凭更高的效率，新技术可摊薄BOS成本（电池成本不足1元/W，但装机成本中扣除电池还有约3元/W，这部分成本可随效率提升而降低），在此期间，行业格局或将重塑。近两年来，PERC的量产效率逼近实验室效率极限24.06%，且提效速度开始放缓（2021年较2020年平均效率仅提升0.3pct），因此各企业均十分重视下一代技术的研发，目前主流的三种分别为TOPCon（TunnelOxidePassivatedContact，隧穿氧化钝化接触）、HJT（HeterojunctionwithIntrinsicThin-layer，异质结）、IBC（InterdigitatedBackContact，交指式背接触太阳电池）。三种技术路线的原理对比——HJT&TOPCon减小电学损失，IBC减小光学损失光伏电池最核心的结构是PN结和电极，从光照到电流传输出去，中间会经历光学损失（光被电池前表面反射、长波长光未被吸收、正面电极造成的阴影遮挡）和电学损失（正负电荷结合（即复合）、存在金属电极和半导体接触或金属栅线和半导体接触的额外电阻），进而降低效率。为降低光学损失，可增加减反层（部分材料还可兼具降低电学损失的功能）、陷光层等结构，也可将正面的主栅放到背面，形成背接触（IBC等）电池。为降低电学损失，可进行“钝化”，即通过提高硅片质量或改善电极接触方案，来减少电荷与载流子的复合，当前主要采用的方法包括：采用本征非晶硅+掺杂非晶硅进行电子和空穴选择的HJT，采用二氧化硅+掺杂多晶硅的方式进行电子和空穴选择的TOPCon。而若采用本征非晶硅+掺杂非晶硅进行空穴的选择，用二氧化硅+掺杂多晶硅的方式进行电子的选择，则理论效率极限可达28.9%。如何提效TOPCon在PERC基础上增加钝化层，未来可做选择性发射极、POLO结构提效当前主流的电池技术为P型（在P型硅片上沉积N型半导体材料），由于N型（在N型硅片上沉积P型半导体材料）电池通过电子导电而P型通过空穴导电，电子导电天然效率更高，且N型电池的温度系数低，高温下发电量高，因此未来的趋势是N型电池。在电池结构上，N型的正面与P型的背面类似（如各减反钝化层、电极等）。与PERC相比，TOPCon主要增加了一层极薄的氧化硅层和掺杂多晶硅薄层，其中氧化硅层利用量子隧穿效应，实现电极不接触硅片就完成电流传输，降低电极处复合造成的效率损失，掺杂的多晶硅层可进一步降低表面复合造成的效率损失，提高电池效率。往未来看，TOPCon可以做选择性发射极或POLO结构进行提效（理论效率极限28.7%），目前中来已经在做相关尝试。HJT将PN结改为异质结以降低复合损失，未来可微晶化提效HYPERLINK"http://quote.eastmoney.com/SZ300118.html"\h与PERC相比，HJT的主要变化在于将正面的N型晶硅层换成非晶硅，并用N型硅片和非晶硅组成PN结，降低PN结处的复合损失；同时为得到更好的钝化效果，在晶硅和非晶硅之间增加一层本征非晶硅。往未来看，HJT可以进行双面微晶化（增加隧穿层，降低复合）取代本征非晶硅，同时靶材增加种子层等来进一步提效至25%以上，当前实验室效率记录26.3%就由隆基通过这一路线实现，东方日升、华晟、金刚玻璃均在进行量产探索。降本方向：TOPCon银浆成本占比高，HJT银浆、折旧、靶材占比高，IBC折旧成本占比高从成本构成看，TOPCon的良率、银浆成本对电池组件成本影响最大，分别在6、4分/W，HJT的银浆、CTM、良率、折旧、靶材对电池组件成本影响大，分别在12、5、4、2、2分/W，IBC的良率、折旧、电力成本对电池组件成本影响最大，分别在9、2、2分/W。良率：TOPCon的难点在于隧穿氧化层的制作，IBC的难点在于隧穿氧化层的制作以及多道工序的配合。银浆：由于N型电池的工作机制与P型不同，为达到相同电学性能需要更多银浆，且N型电池双面率高，正背面都需要银浆，因此银浆成本明显高于PERC。折旧：由于HJT的镀膜设备复杂，IBC需增加激光和掩膜设备，因此N型电池设备的初始投资较PERC均较高，单GW设备投资额大致在PERC的2倍。CTM：HJT组件存在此问题，由于电池制作的低温工艺与部分组件切割的激光工艺不兼容，导致电池