HJT國(guó)產(chǎn)設(shè)備降本助推產(chǎn)業(yè)化提速

1、目錄 HYPERLINK l _TOC_250013 HJT 電池兼具高轉(zhuǎn)換效率與短工藝流程 5 HYPERLINK l _TOC_250012 PECVD：提效與降本之匙 8 HYPERLINK l _TOC_250011 HJT 核心工藝：非晶硅薄膜沉積 8 HYPERLINK l _TOC_250010 PECVD：HJT 設(shè)備降本的關(guān)鍵 9 HYPERLINK l _TOC_250009 其他主設(shè)備：國(guó)內(nèi)企業(yè)積極入局，國(guó)產(chǎn)化全面推進(jìn) 14 HYPERLINK l _TOC_250008 TCO 薄膜沉積：PVD 磁控濺射為主流工藝 14 HYPERLINK l _TOC_250007

2、清洗制絨：國(guó)產(chǎn)設(shè)備具備性價(jià)比 16 HYPERLINK l _TOC_250006 金屬化：低溫銀漿是降本核心 17 HYPERLINK l _TOC_250005 設(shè)備降本或打響產(chǎn)業(yè)化提速“發(fā)令槍” 19 HYPERLINK l _TOC_250004 HJT 電池降本路徑明確 19 HYPERLINK l _TOC_250003 設(shè)備降成本是 HJT 產(chǎn)業(yè)化提速的關(guān)鍵 20 HYPERLINK l _TOC_250002 HJT 設(shè)備 6 年市場(chǎng)空間或超過 600 億元 22 HYPERLINK l _TOC_250001 投資建議 24 HYPERLINK l _TOC_250000 風(fēng)

3、險(xiǎn)提示 25圖表目錄圖表 1. 異質(zhì)結(jié)電池實(shí)驗(yàn)室最高轉(zhuǎn)換效率 5圖表 2. NREL 晶硅光伏電池轉(zhuǎn)換效率圖（實(shí)心圓點(diǎn)為異質(zhì)結(jié)電池） 5圖表 3. 異質(zhì)結(jié)電池的基本結(jié)構(gòu) 6圖表 4. 異質(zhì)結(jié)電池生產(chǎn)工藝流程 6圖表 5. 各電池技術(shù)路線工藝流程對(duì)比 7圖表 6. 近年 Sanyo/松下 HJT 電池轉(zhuǎn)換效率與參數(shù) 8圖表 7. 工作中的 HWCVD 反應(yīng)腔 8圖表 8. HWCVD 與 PECVD 部分特性對(duì)比 9圖表 9. 板式 RF-PECVD 基本結(jié)構(gòu) 9圖表 10. 梅耶博格 PECVD 設(shè)備工藝流程 10圖表 11. 梅耶博格 PECVD 設(shè)備部分技術(shù)指標(biāo) 10圖表 12. 應(yīng)用材料

4、 PECVD 設(shè)備外觀 10圖表 13. 應(yīng)用材料 PECVD 腔體結(jié)構(gòu) 11圖表 14. 理想萬(wàn)里暉 PECVD 設(shè)備腔體示意 11圖表 15. 理想萬(wàn)里暉 PECVD 設(shè)備外觀 12圖表 16. 捷造光電 PECVD 設(shè)備部分技術(shù)指標(biāo) 12圖表 17. 部分 PECVD 廠商腔體與產(chǎn)線設(shè)計(jì)對(duì)比 13圖表 18. 磁控濺射工藝原理示意圖 14圖表 19. RPD 工藝原理示意圖 14圖表 20. PVD 磁控濺射工藝與 RPD 工藝部分特性對(duì)比 15圖表 21. 湖南紅太陽(yáng) PVD 磁控濺射設(shè)備部分技術(shù)參數(shù) 15圖表 22. 新格拉斯 PVD 設(shè)備外觀 15圖表 23. 晉能 HJT 電池清

5、洗制絨工藝流程 16圖表 24. RCA 與臭氧清洗流程對(duì)比 16圖表 25. RCA 與臭氧清洗耗材成本對(duì)比 17圖表 26. 捷佳偉創(chuàng)清洗制絨設(shè)備部分技術(shù)參數(shù) 17圖表 27. 捷佳偉創(chuàng)清洗制絨設(shè)備外觀 17圖表 28. 絲網(wǎng)印刷原理示意圖 18圖表 29. HJT 電池非硅成本拆分及其目標(biāo) 19圖表 30. CPIA 對(duì)于硅片厚度的預(yù)測(cè)（m） 20圖表 31. 單晶 PERC 電池產(chǎn)能擴(kuò)張歷程 20圖表 32. 單晶 PERC 電池與多晶電池價(jià)格走勢(shì) 21圖表 33. HJT 電池產(chǎn)能凈現(xiàn)金流預(yù)測(cè)（無(wú)貸款） 21圖表 34. HJT 電池產(chǎn)能投資回收期測(cè)算 22圖表 35. HJT 產(chǎn)能

6、規(guī)模與設(shè)備市場(chǎng)空間預(yù)測(cè) 23附錄圖表 36. 報(bào)告中提及上市公司估值表 26HJT 電池兼具高轉(zhuǎn)換效率與短工藝流程純異質(zhì)結(jié)電池實(shí)驗(yàn)室轉(zhuǎn)換效率已超過 25%：目前國(guó)內(nèi)外對(duì)異質(zhì)結(jié)電池的研究已大范圍展開，轉(zhuǎn)換效率亦逐步攀升?，F(xiàn)在在 M2 的標(biāo)準(zhǔn)硅片尺寸下，純異質(zhì)結(jié)結(jié)構(gòu)電池的轉(zhuǎn)換效率世界紀(jì)錄為 25.11%，由我國(guó)漢能成都研發(fā)中心創(chuàng)造，且此轉(zhuǎn)換效率是在使用量產(chǎn)設(shè)備和量產(chǎn)工藝的前提下取得的，具備相當(dāng)程度的量產(chǎn)可能性。同時(shí)，疊加 IBC 技術(shù)組成的 HBC 電池轉(zhuǎn)換效率已達(dá)到 26.7%。圖表 1. 異質(zhì)結(jié)電池實(shí)驗(yàn)室最高轉(zhuǎn)換效率25.5%25.0%24.5%24.0%23.5%23.0%22.5%22.0

7、%21.5%21.0%實(shí)驗(yàn)室最高效率漢能KanekaPanasonic晉能中智上海微系統(tǒng)所資料來(lái)源：中科院電工所，中銀證券圖表 2. NREL 晶硅光伏電池轉(zhuǎn)換效率圖（實(shí)心圓點(diǎn)為異質(zhì)結(jié)電池）資料來(lái)源：NREL，中銀證券高轉(zhuǎn)換效率得益于電池材料和結(jié)構(gòu)：HJT 異質(zhì)結(jié)電池以 N 型單晶硅片為襯底，在經(jīng)過清洗制絨的 N型硅片正面依次沉積厚度為 5-10nm 的本征 a-Si:H 薄膜和 P 型摻雜 a-Si:H 薄膜以形成 p-n 異質(zhì)結(jié)，在硅片背面依次沉積厚度為 5-10nm 的本征 a-Si:H 薄膜和 N 型摻雜 a-Si:H 薄膜形成背表面場(chǎng)，在摻雜 a-Si:H薄膜的兩側(cè)再沉積透明導(dǎo)電氧化

8、物薄膜（TCO），最后通過絲網(wǎng)印刷或電鍍技術(shù)在電池兩側(cè)的頂層形成金屬集電極。HJT 電池中的本征非晶硅薄膜（i-a-Si:H）有效降低了晶硅/非晶硅異質(zhì)結(jié)表面的復(fù)合速率，同時(shí)補(bǔ)償了本征非晶硅層自身存在的懸掛鍵缺陷，在硅片表面獲得了令人滿意的鈍化效果，顯著提升了電池的開路電壓和轉(zhuǎn)換效率。圖表 3. 異質(zhì)結(jié)電池的基本結(jié)構(gòu)資料來(lái)源：Green，中銀證券簡(jiǎn)單的電池結(jié)構(gòu)決定了較短的生產(chǎn)工藝流程：從電池結(jié)構(gòu)上看，異質(zhì)結(jié)電池由中心的硅片基底疊加兩側(cè)的數(shù)層薄膜組成，整體結(jié)構(gòu)頗為簡(jiǎn)單，各層材料之間基本不存在交疊、貫穿等現(xiàn)象。HJT 電池生產(chǎn)過程的核心即為各層薄膜的沉積，不涉及擴(kuò)散、注入等工藝，整體而言其工藝流程

9、較短，主工藝僅有 4 步。相對(duì)于同屬于 N 型電池、但生產(chǎn)工藝需要 10-20 步的 IBC 和 TOPCon 電池，HJT 電池較短的工藝流程在一定程度上降低了工藝控制的復(fù)雜程度和產(chǎn)業(yè)化的難度。圖表 4. 異質(zhì)結(jié)電池生產(chǎn)工藝流程（10%）（約 20%）退火沉積非晶硅膜制作金屬電極檢測(cè)清洗制絨沉積TCO 膜光注入（50%-60%）（約 10%）資料來(lái)源：中科院電工所，中銀證券（注：深紅色為主工藝流程，紅色數(shù)字為設(shè)備價(jià)值量占比）HJT 電池設(shè)備與現(xiàn)有主流工藝設(shè)備不兼容：HJT 電池各步工藝分別對(duì)應(yīng)清洗制絨設(shè)備、非晶硅薄膜沉積設(shè)備、TCO 膜沉積設(shè)備、金屬化設(shè)備等各個(gè)主工藝設(shè)備，其中非晶硅薄膜沉積

10、設(shè)備與 TCO 膜沉積設(shè)備不應(yīng)用于現(xiàn)有主流單晶 PERC 電池的生產(chǎn)制造，而清洗制絨、金屬化設(shè)備與 PERC 電池設(shè)備類似，但仍有不同之處。整體而言 HJT 電池生產(chǎn)設(shè)備與單晶 PERC 電池生產(chǎn)不兼容，亦不完全與 TOPCon、 IBC 等其他 N 型電池設(shè)備兼容。圖表 5. 各電池技術(shù)路線工藝流程對(duì)比HJT電池PERC電池N-TOPCon電池IBC電池清洗制絨擴(kuò)散清洗制絨前擴(kuò)散硼清洗制絨磷擴(kuò)散激光制備SE去除PSG和背結(jié)雙面氧化去除PSG和背結(jié)LPCVD背面氧化LPCVD沉積本征多晶硅激光制備SE正面氮化硅掩膜沉積背面氮化硅掩膜沉積正面油墨涂覆（全面）背面油墨涂覆（局部）磷擴(kuò)散層腐蝕（無(wú)油

11、墨區(qū)域）油墨清洗前表面SiNx離子注入/擴(kuò)散P退火 前表面鍍AlOx&SiNx硼擴(kuò)散氫氟酸除氧化層正面氮化硅/氧化硅復(fù)合膜沉積背面氧化鋁沉積正面全面油墨涂覆背面局部油墨涂覆（擴(kuò)硼區(qū)）氧化鋁層腐蝕（無(wú)油墨區(qū)）背表面AlOx&SiNx絲印與燒結(jié)背表面鍍SiNx雙面Ag絲印與燒結(jié)油墨清洗背面氮化硅沉積激光背面開槽（摻雜區(qū)中間）光誘導(dǎo)銅錫電鍍光再生光再生電極退火清洗制絨雙面PECVD鍍a- Si膜（p/i/n）雙面PVD鍍TCO膜雙面Ag絲印與燒結(jié)光注入測(cè)試測(cè)試測(cè)試測(cè)試資料來(lái)源：中科院電工所，中銀證券PECVD：提效與降本之匙HJT 核心工藝：非晶硅薄膜沉積HJT 電池轉(zhuǎn)換效率與非晶硅薄膜質(zhì)量直接相關(guān)

12、：HJT 電池之所以具備較高的光電轉(zhuǎn)換效率，核心原因在于其具備顯著高于其他結(jié)構(gòu)電池的開路電壓，而較高的開路電壓則來(lái)源于硅片兩面分別沉積的兩層非晶硅薄膜（i-a-Si:H/n-a-Si:H/p-a-Si:H）對(duì)界面接觸的鈍化效果。因此非晶硅薄膜的沉積質(zhì)量即與產(chǎn)線產(chǎn)出 HJT 電池的轉(zhuǎn)換效率直接相關(guān)。圖表 6. 近年 Sanyo/松下 HJT 電池轉(zhuǎn)換效率與參數(shù)年份開路電壓（V）短路電流密度（mAcm-2填充因子(%)轉(zhuǎn)換效率(%)2014（HBC）0.74041.882.725.620130.75039.583.224.720110.74539.480.923.720090.72939.580.

13、023.020070.72539.279.122.320060.71838.479.021.820040.71238.378.721.5資料來(lái)源：人工晶體學(xué)報(bào)，中銀證券CVD 為非晶硅薄膜沉積的主流工藝：為了獲得具有鈍化功能的非晶硅薄膜，實(shí)際生產(chǎn)中一般采用化學(xué)氣相沉積（CVD）工藝，其中以等離子體增強(qiáng)化學(xué)氣相沉積（ PECVD）和熱絲化學(xué)氣相沉積（HWCVD/Cat-CVD）兩種工藝路徑為主。本征和摻雜非晶硅薄膜分別由硅烷、硼烷、磷烷等氣體裂解沉積而成，而等離子體與高溫?zé)峤z都是起促進(jìn)氣體裂解的作用。圖表 7. 工作中的 HWCVD 反應(yīng)腔資料來(lái)源：MVSystems，中銀證券HWCVD 產(chǎn)業(yè)化

14、應(yīng)用相對(duì)較少：HWCVD 是利用高溫金屬絲的催化作用使硅烷、硼烷等氣體分解沉積至硅片表面從而獲得非晶硅薄膜。在高溫金屬絲的作用下，反應(yīng)氣體分解效率較高，反應(yīng)速率相對(duì)較快，因此薄膜沉積的速率相對(duì)較高，同時(shí)沉積出的薄膜更為有序。此外，HWCVD 還具備氣體利用率高、沉積對(duì)硅片本身?yè)p傷較小等優(yōu)點(diǎn)。但由于 HWCVD 同時(shí)具有熱絲壽命較短導(dǎo)致更換成本高、熱絲溫度控制精度不高、熱絲溫度影響硅片溫度等問題，目前產(chǎn)業(yè)應(yīng)用相對(duì)較少，少量的應(yīng)用以日本 HJT電池企業(yè)為主，國(guó)內(nèi)有科研院所與企業(yè)正在研發(fā)。圖表 8. HWCVD 與 PECVD 部分特性對(duì)比性能指標(biāo)HWCVDPECVD薄膜生長(zhǎng)速率快一般薄膜均勻性更好

15、一般工藝穩(wěn)定性較差穩(wěn)定耗材成本高低量產(chǎn)規(guī)模較小多數(shù)量產(chǎn)產(chǎn)線均使用資料來(lái)源：摩爾光伏，南昌大學(xué)光伏研究院，中銀證券PECVD：HJT 設(shè)備降本的關(guān)鍵PECVD 沉積薄膜的基本過程：PECVD 技術(shù)是借助于輝光放電等離子體使含有薄膜成分的氣態(tài)物質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，從而實(shí)現(xiàn)薄膜材料生長(zhǎng)的一種制備技術(shù)?；痉磻?yīng)過程為：1）在非平衡等離子體中，電子與反應(yīng)氣體（HJT 電池生產(chǎn)中為硅烷、硼烷、磷烷、氫氣等）發(fā)生初級(jí)反應(yīng)，使得反應(yīng)氣體發(fā)生分解，形成離子和活性基團(tuán)的混合物；2）各種活性基團(tuán)向薄膜生長(zhǎng)表面（襯底，即硅片）擴(kuò)散輸運(yùn)，同時(shí)發(fā)生各反應(yīng)物之間的次級(jí)反應(yīng)；3）到達(dá)生長(zhǎng)表面的各種初級(jí)反應(yīng)物和次級(jí)反應(yīng)產(chǎn)物被吸附并

16、與表面發(fā)生反應(yīng)，同時(shí)伴隨氣相分子物的再放出。圖表 9. 板式 RF-PECVD 基本結(jié)構(gòu)資料來(lái)源：中國(guó)知網(wǎng)，中銀證券梅耶博格與應(yīng)用材料為海外主要供應(yīng)商：瑞士光伏設(shè)備廠商梅耶博格生產(chǎn)的 HELiA 系列 HJT 電池生產(chǎn)線中包含有用于非晶硅鍍膜的 PECVD 設(shè)備。其設(shè)備已應(yīng)用于 REC、3Sun、Ecosolifier 等海外 HJT 電池廠商。梅耶博格 PECVD 設(shè)備的特點(diǎn)：1）在不同鍍膜腔體內(nèi)使用不同的托盤（tray）以隔絕沉積不同膜層時(shí)可能出現(xiàn)的交叉污染，可提升鍍膜質(zhì)量；2）設(shè)備每個(gè)腔體內(nèi)的托盤始終保持已加熱的狀態(tài)，節(jié)約了每次鍍膜的初始加熱時(shí)間，可提升生產(chǎn)節(jié)拍。資料來(lái)源：梅耶博格官網(wǎng)，

17、中銀證券圖表 11. 梅耶博格 PECVD 設(shè)備部分技術(shù)指標(biāo)項(xiàng)目指標(biāo)平均工藝時(shí)間84 秒單托盤硅片數(shù)56 片生產(chǎn)速度2400 片/h年產(chǎn)能110MW良品率99.7%資料來(lái)源：梅耶博格官網(wǎng)，中銀證券美國(guó)設(shè)備廠商應(yīng)用材料生產(chǎn)的 PECVD 設(shè)備脫胎于 TFT-LCD 顯示屏所使用的 PECVD 設(shè)備，有著深厚的技術(shù)工藝經(jīng)驗(yàn)積累，其腔體面積較大，可同時(shí)容納更多硅片進(jìn)行鍍膜，且在大面積下保持優(yōu)秀的成膜質(zhì)量。其最主要的特點(diǎn)是采取了團(tuán)簇式（cluster）的腔體排列方式，不同腔體可同時(shí)工作在不同批次的硅片上以提升生產(chǎn)節(jié)拍。圖表 12. 應(yīng)用材料 PECVD 設(shè)備外觀資料來(lái)源：中科院電工所，中銀證券資料來(lái)源

18、：應(yīng)用材料官網(wǎng)，中銀證券理想萬(wàn)里暉與鈞石能源領(lǐng)銜國(guó)產(chǎn)廠商：理想萬(wàn)里暉專注于 HJT 電池 PECVD 設(shè)備的研發(fā)和生產(chǎn)，其設(shè)備的特點(diǎn)之一是采用了雙真空反應(yīng)腔，減小了反應(yīng)腔體的體積，不易產(chǎn)生顆粒物，生產(chǎn)過程中氣體消耗較少，同時(shí)采用上下極板同時(shí)加熱的方式，不易產(chǎn)生熱漂移。目前理想萬(wàn)里暉 PECVD 設(shè)備已實(shí)現(xiàn) 25.11%的 HJT 電池實(shí)驗(yàn)室轉(zhuǎn)換效率世界紀(jì)錄。鈞石能源自 2010 年起即開始對(duì) HJT 電池與設(shè)備進(jìn)行研發(fā)，在電池技術(shù)和設(shè)備工藝方面均取得了較大突破，目前其自研 PECVD 設(shè)備可支撐 HJT 電池達(dá)到 24.1%的平均轉(zhuǎn)換效率。此外，邁為股份、捷佳偉創(chuàng)、金辰股份等上市公司亦已積極投

19、入 PECVD 設(shè)備的研發(fā)，且已取得階段性成果。圖表 14. 理想萬(wàn)里暉 PECVD 設(shè)備腔體示意資料來(lái)源：理想萬(wàn)里暉展示材料，中銀證券資料來(lái)源：理想萬(wàn)里暉展示材料，中銀證券PECVD 國(guó)產(chǎn)化是 HJT 設(shè)備降本的主要推動(dòng)力：PECVD 是 HJT 電池生產(chǎn)過程中的核心設(shè)備，其價(jià)值量在整條生產(chǎn)線中的占比約 50%-60%。目前梅耶博格與應(yīng)用材料兩家企業(yè)所生產(chǎn)的 PECVD 在成膜質(zhì)量、設(shè)備產(chǎn)能等主要指標(biāo)方面各具優(yōu)勢(shì)，但設(shè)備價(jià)格相對(duì)較高，折算到 GW 產(chǎn)能價(jià)格超過 5 億元。因此，通過 PECVD 的國(guó)產(chǎn)化以降低設(shè)備價(jià)格是 HJT 設(shè)備降本的主要推動(dòng)力。擴(kuò)大產(chǎn)能是 PECVD 降本的可行路徑：降

20、低單 GW 設(shè)備價(jià)格的主要思路是在不顯著提高設(shè)備成本的基礎(chǔ)上擴(kuò)大設(shè)備產(chǎn)能，具體路徑包括提高生產(chǎn)節(jié)拍、增加單腔體處理硅片數(shù)量等，各國(guó)產(chǎn)廠商一般通過縮短鍍膜工藝時(shí)間、擴(kuò)大腔體面積、堆疊腔體數(shù)量、優(yōu)化腔體排布與工藝流程等方式實(shí)現(xiàn)。其中，提速、擴(kuò)大面積等方式或影響成膜質(zhì)量，改變腔體排布結(jié)構(gòu)與工藝流程等方式則對(duì)生產(chǎn)過程中配套自動(dòng)化的質(zhì)量提出了新的要求。相比于其他三道主工藝設(shè)備 5000-6000 片/h 的生產(chǎn)節(jié)拍，PECVD 設(shè)備的生產(chǎn)節(jié)拍相對(duì)較慢，亟需在此方面進(jìn)行研發(fā)改進(jìn)。國(guó)產(chǎn)設(shè)備須取得產(chǎn)能、性能、價(jià)格之間的平衡：我們認(rèn)為國(guó)內(nèi)廠商或可博采梅耶博格、應(yīng)用材料等優(yōu)秀廠商的不同設(shè)計(jì)思路，在滿足 HJT 設(shè)

21、備性能要求的基礎(chǔ)上進(jìn)行設(shè)備結(jié)構(gòu)與工藝指標(biāo)的優(yōu)化，以在產(chǎn)能、性能、價(jià)格之間取得平衡。從近期國(guó)內(nèi)企業(yè)取得的研發(fā)進(jìn)展來(lái)看，預(yù)計(jì)國(guó)產(chǎn) PECVD 設(shè)備有望在達(dá)到單臺(tái) 150-250MW 產(chǎn)能的基礎(chǔ)上將價(jià)格水平降低至 3 億元/GW 以下，進(jìn)而有望將整條生產(chǎn)線的設(shè)備投資降低至 5 億元/GW 以下。圖表 16. 捷造光電 PECVD 設(shè)備部分技術(shù)指標(biāo)項(xiàng)目指標(biāo)平均工藝時(shí)間120 秒單托盤硅片數(shù)100 片生產(chǎn)速度3000 片/h年產(chǎn)能125MWUptime（有效工作時(shí)間）90%資料來(lái)源：捷造光電官網(wǎng)，中銀證券圖表 17. 部分 PECVD 廠商腔體與產(chǎn)線設(shè)計(jì)對(duì)比設(shè)備廠商腔體特征In-line 排布；在不同鍍

22、膜腔體內(nèi)使用不同托盤以隔絕沉積不同膜層時(shí)可能出現(xiàn)的交叉污染，可提梅耶博格升鍍膜質(zhì)量；設(shè)備每個(gè)腔體內(nèi)的托盤始終保持已加熱的狀態(tài)，節(jié)約了每次鍍膜的初始加熱時(shí)間，可提升生產(chǎn)節(jié)拍應(yīng)用材料腔體面積較大，且在大面積下保持優(yōu)秀的成膜質(zhì)量；采取了團(tuán)簇式（cluster）的腔體排列方式，不同腔體可同時(shí)工作在不同批次的硅片上以提升生產(chǎn)節(jié)拍INDEOtec可在腔體內(nèi)部翻轉(zhuǎn)硅片，完成雙面鍍膜理想萬(wàn)里暉In-line 排布；采用雙真空反應(yīng)腔，減小了反應(yīng)腔體的體積，不易產(chǎn)生顆粒物，生產(chǎn)過程中氣體消耗較少；上下極板同時(shí)加熱，不易產(chǎn)生熱漂移迅立光電采用在線動(dòng)態(tài)連續(xù)鍍膜方式，等離子不間斷，可縮短工藝時(shí)間，提高生產(chǎn)節(jié)拍捷造光電I

23、n-line 排布；滾輪傳輸托盤；模塊化設(shè)計(jì)；兩套托盤循環(huán)系統(tǒng)資料來(lái)源：各公司官網(wǎng)，TaiyangNews，摩爾光伏，中銀證券其他主設(shè)備：國(guó)內(nèi)企業(yè)積極入局，國(guó)產(chǎn)化全面推進(jìn)TCO 薄膜沉積：PVD 磁控濺射為主流工藝TCO 薄膜可增強(qiáng)電荷輸送能力：在 HJT 電池中，位于硅片兩側(cè)的非晶硅薄膜層提供了良好的鈍化接觸效果，但其整體呈現(xiàn)長(zhǎng)程無(wú)序結(jié)構(gòu)，使得層內(nèi)載流子遷移率較低，電池電流不能充分地被金屬電極收集。為了解決這一問題，可以使用既可導(dǎo)電又可透光的薄膜來(lái)對(duì)電荷進(jìn)行輸運(yùn)，實(shí)際常用 TCO（透明導(dǎo)電氧化物）薄膜。高質(zhì)量的 TCO 薄膜可有效提升 HJT 電池的整體轉(zhuǎn)換效率。PVD 磁控濺射為現(xiàn)時(shí)主流工

24、藝：目前最常用于沉積 TCO 薄膜的方法是物理氣相沉積（PVD）大類下的磁控濺射（Sputtering）工藝。此工藝的基本原理是在電磁場(chǎng)的作用下，被加速的氣體高能粒子（Ar+）轟擊鍍膜靶材，靶材表面的原子獲得能量逸出表面后沉積到襯底（已完成非晶硅鍍膜的電池片半成品）表面生成氧化物薄膜。圖表 18. 磁控濺射工藝原理示意圖資料來(lái)源：研創(chuàng)材料，中銀證券RPD 工藝亦有應(yīng)用：在磁控濺射以外，反應(yīng)等離子體沉積（RPD）工藝在 TCO 鍍膜中亦有應(yīng)用。在鍍膜設(shè)備中，Ar 氣體通過等離子體槍產(chǎn)生等離子體，通過磁場(chǎng)引導(dǎo) Ar 等離子體轟擊靶材，靶材溫度升高后升華產(chǎn)生氣體再沉積到襯底上形成氧化物薄膜。圖表 1

25、9. RPD 工藝原理示意圖資料來(lái)源：研創(chuàng)材料，中銀證券相較于 PVD，RPD 工藝過程中較少涉及能量粒子對(duì)襯底電池片的直接轟擊，因此工藝對(duì)襯底損傷較小，且襯底溫度相對(duì)較低，加之其使用的 IWO（摻鎢氧化銦）材料的電學(xué)性能優(yōu)于 PVD 使用的 ITO（氧化銦錫）材料，整體上應(yīng)用 RPD 工藝的 HJT 電池轉(zhuǎn)換效率略高于應(yīng)用 PVD 工藝的電池。然而 RPD工藝同時(shí)也具有核心部件依賴進(jìn)口且專利保護(hù)嚴(yán)密、靶材供應(yīng)商少且成本較高、設(shè)備來(lái)源單一等問題，PVD 相對(duì)而言應(yīng)用更為廣泛，設(shè)備、靶材均在一定程度上可與顯示屏行業(yè)通用，國(guó)產(chǎn)化程度亦相對(duì)較高，故而現(xiàn)時(shí) PVD 磁控濺射為 TCO 鍍膜環(huán)節(jié)的主流工

26、藝。圖表 20. PVD 磁控濺射工藝與 RPD 工藝部分特性對(duì)比項(xiàng)目PVD 磁控濺射RPD薄膜生長(zhǎng)速率較慢較快成膜質(zhì)量正常較好電學(xué)性能一般較好靶材成本低高設(shè)備廠商較多僅日本住友及獲專利授權(quán)的企業(yè)資料來(lái)源：摩爾光伏，研創(chuàng)材料，中銀證券國(guó)產(chǎn)設(shè)備產(chǎn)能稍有劣勢(shì)：TCO 鍍膜環(huán)節(jié)，主要的海外 PVD 設(shè)備供應(yīng)商包括德國(guó)馮阿登納、德國(guó)新格拉斯、瑞士梅耶博格等，其中新格拉斯的 PVD 設(shè)備已可實(shí)現(xiàn) 10000 片/h 的生產(chǎn)節(jié)拍。國(guó)內(nèi)廠商則有湖南宏大、湖南紅太陽(yáng)、鈞石能源、杭州上方等企業(yè)投入研發(fā)，部分企業(yè)可做到 6000 片/h 的生產(chǎn)節(jié)拍，預(yù)計(jì)單機(jī)產(chǎn)能約 250MW。RPD 方面，海外供應(yīng)商為保有核心專

27、利的日本住友，國(guó)內(nèi)捷佳偉創(chuàng)擁有專利授權(quán)，其生產(chǎn)的 220MW 設(shè)備已應(yīng)用于愛康科技 HJT 電池中試研發(fā)線。圖表 21. 湖南紅太陽(yáng) PVD 磁控濺射設(shè)備部分技術(shù)參數(shù)載板規(guī)格128 片項(xiàng)目指標(biāo)生產(chǎn)節(jié)拍成膜厚度6000 片/h 100nm成膜均勻性透過率片內(nèi)4%、片間4%、批間4%91%資料來(lái)源：中國(guó)電科，中銀證券圖表 22. 新格拉斯 PVD 設(shè)備外觀資料來(lái)源：新格拉斯展示材料，中銀證券清洗制絨：國(guó)產(chǎn)設(shè)備具備性價(jià)比在 HJT 電池結(jié)構(gòu)中，由于襯底硅片的表面直接作為晶硅/非晶硅異質(zhì)結(jié)界面的一部分而存在，因此其表面的潔凈程度對(duì)于轉(zhuǎn)換效率和其他性能指標(biāo)的影響相較于現(xiàn)有技術(shù)路線更為明顯，亦對(duì)清洗制絨工

28、序和設(shè)備提出了更高的要求。圖表 23. 晉能 HJT 電池清洗制絨工藝流程步驟工藝目的化學(xué)品工藝溫度工藝時(shí)間1預(yù)清洗去除硅片表面有機(jī)物及臟污NH4OH、H2O265-80180-240s2去損傷去除損傷層KOH70-80120-180s3制絨制備金字塔絨面KOH、添加劑75-85600-900s4SC1形成潔凈硅片表面NH4OH、H2O265-80120-240s5CP對(duì)金字塔底部進(jìn)行圓滑處理HNO3、HF室溫60-120s6RCA 清洗SC2形成潔凈硅片表面HCl、H2O265-80120-240s7DHFHF室溫120-180s資料來(lái)源：摩爾光伏，中銀證券主流工藝路線為 RCA，后續(xù)或向臭

29、氧工藝切換：目前行業(yè)內(nèi)一般使用 RCA 和臭氧兩種清洗技術(shù)路線。 RCA 技術(shù)路線歷史較久，使用硫酸和過氧化氫的高濃度混合溶液，包含 SC-1 和 SC-2 兩個(gè)步驟。SC-1側(cè)重于通過過氧化氫和氫氧化銨的熱堿性混合溶液去除硅片表面的顆粒和有機(jī)污染物。SC-2 在較高的溫度下用鹽酸和過氧化氫的混合溶液去除硅片表面的金屬污染。最后的清洗處理步驟是通過 HF處理，在干燥前形成一個(gè)干凈的氫鈍化表面。RCA 工藝主要的不足在于化學(xué)品成本相對(duì)較高，且廢水含氮，對(duì)環(huán)境稍有壓力。目前 RENA、新格拉斯等企業(yè)已推出兼容臭氧工藝的設(shè)備，預(yù)計(jì)后續(xù) HJT產(chǎn)能有望逐步切換到臭氧清洗路線。圖表 24. RCA 與臭

30、氧清洗流程對(duì)比資料來(lái)源：新格拉斯展示材料，中銀證券圖表 25. RCA 與臭氧清洗耗材成本對(duì)比化學(xué)品100MW RCA（萬(wàn)歐元）100MW 臭氧（萬(wàn)歐元）H2O2 26.70/KOH 26.3826.47NH4OH 21.17/添加劑 17.1517.20HNO3 8.63/去離子水 5.885.90電力 3.843.57HF 3.803.95HCl 1.810.76壓縮干燥空氣 0.450.45N2 0.120.10O2/0.38合計(jì) 115.9358.78資料來(lái)源：新格拉斯展示材料，中銀證券國(guó)產(chǎn)設(shè)備具備性價(jià)比：HJT 電池清洗制絨設(shè)備主要海外供應(yīng)商包括日本 YAC、德國(guó) RENA、德國(guó)新格

31、拉斯等，其中新格拉斯已在兼容 M6 尺寸硅片的基礎(chǔ)上將生產(chǎn)節(jié)拍提升至 8000 片/h。國(guó)內(nèi)企業(yè)中，根據(jù)捷佳偉創(chuàng)官網(wǎng)信息，捷佳偉創(chuàng)已推出 6000 片/h 生產(chǎn)節(jié)拍（單機(jī)產(chǎn)能 250MW）的設(shè)備，雖產(chǎn)能相較最高水平有所不足，但性價(jià)比方面已具備競(jìng)爭(zhēng)力，亦同時(shí)兼容 RCA 與臭氧兩種工藝。圖表 26. 捷佳偉創(chuàng)清洗制絨設(shè)備部分技術(shù)參數(shù)項(xiàng)目指標(biāo)Uptime95%生產(chǎn)節(jié)拍6000 片/h平均維護(hù)間隔平均維護(hù)時(shí)間450h4h破片率0.05%資料來(lái)源：捷佳偉創(chuàng)官網(wǎng)，中銀證券圖表 27. 捷佳偉創(chuàng)清洗制絨設(shè)備外觀資料來(lái)源：捷佳偉創(chuàng)官網(wǎng)，中銀證券金屬化：低溫銀漿是降本核心金屬化即金屬電極制作，是 HJT 電池

32、生產(chǎn)的最后一步主工藝，通過在電池兩側(cè)固化金屬電極，使電極與電池片形成緊密高效的歐姆接觸，以將電池內(nèi)部的電流引出。絲網(wǎng)印刷銀電極應(yīng)用廣泛：HJT 電池的絲網(wǎng)印刷原理與單晶 PERC 電池大體一致，利用絲網(wǎng)圖形的網(wǎng)孔使?jié){料透過而漏印至承印物（電池片），操作時(shí)在絲網(wǎng)一面倒入漿料后均勻攤覆，而后通過刮刀的移動(dòng)將網(wǎng)孔部分的漿料擠印至電池，實(shí)際操作中常采用二次印刷以提升印刷質(zhì)量。印刷完畢后電池片進(jìn)入燒結(jié)工序形成與電極的歐姆接觸。圖表 28. 絲網(wǎng)印刷原理示意圖資料來(lái)源：摩爾光伏，中銀證券HJT 電池必須使用低溫銀漿：由于 HJT 電池非晶硅薄膜含氫量較高等特點(diǎn)，HJT 電池生產(chǎn)全過程中的溫度一般不應(yīng)超過

33、200，而傳統(tǒng)鋁背場(chǎng)電池的印刷工序一般在 800溫度下進(jìn)行燒結(jié)，因此 HJT 電池必須使用不同于傳統(tǒng)銀漿的低溫銀漿。低溫銀漿是降本核心：低溫銀漿的固有特性在一定程度上限制了 HJT 電池絲網(wǎng)印刷工藝的降本提效。低溫銀漿導(dǎo)電性能相對(duì)較差，需要柵線寬度適當(dāng)放大以降低電阻，由此導(dǎo)致低溫銀漿耗用量較高；低溫銀漿焊接拉力偏低，為保證足夠的焊接拉力亦需要提升銀漿用量；3）低溫銀漿黏度特性導(dǎo)致 HJT 電池電極印刷速度相對(duì) PERC 電池偏慢；4）低溫銀漿應(yīng)用量較少，價(jià)格較高。在傳統(tǒng) 5BB 電池工藝下，HJT 電池銀漿消耗量約 300mg/片，對(duì)應(yīng)成本約 0.3 元/W，是 HJT 電池非硅成本的最主要構(gòu)

34、成，印刷環(huán)節(jié)的降本必然要從低溫銀漿入手。進(jìn)口設(shè)備尚為主流，國(guó)產(chǎn)設(shè)備或以性價(jià)比取勝：目前 HJT 電池絲網(wǎng)印刷設(shè)備海外主要供應(yīng)商為美國(guó)應(yīng)用材料（旗下 Baccini 公司）、日本 Microtec、德國(guó) ASYS 等，進(jìn)口設(shè)備在目前中試產(chǎn)能中占有率較高。國(guó)產(chǎn)設(shè)備企業(yè)包括 PERC 電池絲網(wǎng)印刷設(shè)備龍頭邁為股份以及新近進(jìn)入印刷領(lǐng)域的捷佳偉創(chuàng)等。絲網(wǎng)印刷設(shè)備就技術(shù)而言國(guó)內(nèi)外企業(yè)差距相對(duì)較小，預(yù)計(jì)國(guó)產(chǎn)設(shè)備有望以性價(jià)比優(yōu)勢(shì)逐步取得市場(chǎng)份額。電鍍銅路線暫顯沉寂：除絲網(wǎng)印刷之外，電鍍銅路線亦有少量 HJT 電池廠商應(yīng)用。相對(duì)于銀電極印刷，電鍍銅電極具備材料價(jià)廉、導(dǎo)電性好等優(yōu)勢(shì)，但在目前的工藝流程下存在生產(chǎn)偏

35、復(fù)雜、生產(chǎn)成本偏高、廢水面臨環(huán)保壓力等不足，金屬化環(huán)節(jié)整體上仍是銀電極印刷路線為當(dāng)前主流。如后續(xù)能通過優(yōu)化工藝等途徑解決上述問題，則電鍍銅路線未來(lái)仍有望憑借成本和效率雙方面的優(yōu)勢(shì)替代銀電極印刷。設(shè)備降本或打響產(chǎn)業(yè)化提速“發(fā)令槍”HJT 電池降本路徑明確根據(jù)我們前期報(bào)告的測(cè)算，由于異質(zhì)結(jié)組件具備高轉(zhuǎn)換效率、強(qiáng)發(fā)電能力、低發(fā)電衰減等固有優(yōu)勢(shì)，當(dāng)前異質(zhì)結(jié)組件所具備的合理溢價(jià)空間可允許 HJT 非硅成本高出 0.18-0.27 元/W，結(jié)合電池片、組件環(huán)節(jié)其他成本、毛利空間等因素，我們綜合判斷 HJT 電池非硅成本的臨界范圍約在 0.4-0.5 元/W；如果異質(zhì)結(jié)電池非硅成本達(dá)到臨界范圍，異質(zhì)結(jié)電池相

36、對(duì)于目前主流單晶 PERC 電池的性價(jià)比優(yōu)勢(shì)有望逐步顯現(xiàn)，從而有望實(shí)現(xiàn)對(duì)于單晶 PERC 的替代。根據(jù)前期報(bào)告，我們預(yù)計(jì)目前異質(zhì)結(jié)電池非硅成本水平大致位于 0.6-0.7 元/W 區(qū)間，相對(duì)于 0.4-0.5 元/W 的目標(biāo)仍有一定幅度的差距。就非硅成本的組成而言，異質(zhì)結(jié)電池在低溫銀漿、設(shè)備折舊、靶材耗用等方面均有較大的降本潛力。銀漿：隨著 MBB 多主柵工藝的逐步應(yīng)用，目前應(yīng)用 9BB 的 HJT 電池銀漿耗量預(yù)計(jì)可下降 30%，對(duì)應(yīng)可節(jié)省非硅成本 0.05-0.06 元/W。后續(xù)如 SmartWire 等新型連接技術(shù)國(guó)產(chǎn)化取得突破，則銀耗有望進(jìn)一步降低 25%至 150mg/片以下。此外，

37、HJT 電池低溫銀漿本身的國(guó)產(chǎn)化也有望降低銀漿價(jià)格約 15%-20%。設(shè)備：目前進(jìn)口設(shè)備整線投資水平約 8 億元/GW，全部國(guó)產(chǎn)化后的初步預(yù)期水平為 5 億元/GW 以下，預(yù)計(jì)可降低折舊成本約 0.05 元/W 以上。靶材：以 PVD 工藝為例，ITO 靶材的耗用有望降低約 20-30mg/片，結(jié)合 ITO 價(jià)格下降，預(yù)計(jì)可降低成本約 0.01-0.02 元/W。圖表 29. HJT 電池非硅成本拆分及其目標(biāo)（元/W）0.10.0銀漿靶材其他輔材折舊人工動(dòng)力其他當(dāng)前目標(biāo)資料來(lái)源：摩爾光伏，三峽資本，Solarzoom，中銀證券此外，根據(jù)我們的測(cè)算，HJT 電

38、池轉(zhuǎn)換效率每提升 1%，在不同應(yīng)用場(chǎng)景下可增加組件溢價(jià)空間 0.05-0.15元/W 不等，即可放大 HJT 電池的成本空間?？紤] HJT 電池研發(fā)力量持續(xù)增加，且研發(fā)成果正不斷涌現(xiàn)，我們認(rèn)為在不提升整體成本的基礎(chǔ)上，25%的量產(chǎn)效率大概率可以預(yù)見。在硅成本方面，由于基底 N 型硅片具備更高的減薄潛力，且 HJT 的電池結(jié)構(gòu)對(duì)薄硅片的兼容能力較強(qiáng)，硅片本身的薄片化則有望為 HJT 電池提供進(jìn)一步的降本空間。根據(jù) CPIA 光伏發(fā)展路線圖，目前用于異質(zhì)結(jié)電池的硅片厚度約為 150m。目前部分國(guó)產(chǎn) HJT 電池片廠商已開始將 140m 厚度的硅片投入量產(chǎn)。我們預(yù)計(jì)隨著異質(zhì)結(jié)電池技術(shù)的應(yīng)用，硅片厚度

39、降速有望進(jìn)一步加快。圖表 30. CPIA 對(duì)于硅片厚度的預(yù)測(cè)（m）資料來(lái)源：CPIA，中銀證券設(shè)備降成本是 HJT 產(chǎn)業(yè)化提速的關(guān)鍵電池片價(jià)格或伴隨產(chǎn)業(yè)化規(guī)模的提升而快速下降：光伏電池片行業(yè)技術(shù)擴(kuò)散較快，導(dǎo)致電池片產(chǎn)品區(qū)分度較低，又因?yàn)樾逻M(jìn)入者采購(gòu)新裝備即可在相當(dāng)程度上建立起對(duì)老產(chǎn)能的成本和轉(zhuǎn)換效率優(yōu)勢(shì)，加之新產(chǎn)品在產(chǎn)業(yè)化初期往往具備一定程度的溢價(jià)，使得新產(chǎn)能賬面投資回報(bào)率較高，故而光伏電池片環(huán)節(jié)在新技術(shù)或工藝進(jìn)步可量產(chǎn)后，一般會(huì)進(jìn)入新產(chǎn)能快速擴(kuò)張的周期，最近一次的單晶 PERC電池產(chǎn)能擴(kuò)張即為顯例。但從供需兩端看，首先，一般情況下光伏需求增量無(wú)法覆蓋新增的新產(chǎn)品產(chǎn)能，其次，老技術(shù)路線產(chǎn)能并

40、不會(huì)迅速主動(dòng)出局，采取產(chǎn)能技改與產(chǎn)品降價(jià)等對(duì)策以延長(zhǎng)存活時(shí)間是較大概率的選擇，因此在新技術(shù)路線產(chǎn)能快速釋放的過程中，供需格局在邊際上通常處于惡化狀態(tài)，產(chǎn)業(yè)化初期的溢價(jià)難以長(zhǎng)久支撐，新產(chǎn)品價(jià)格一般隨產(chǎn)能規(guī)模的提升而快速下降。圖表 31. 單晶 PERC 電池產(chǎn)能擴(kuò)張歷程（GW）1801601401201008060402002014201520162017201820192020E200%150%100%50%0%-50%單晶PERC產(chǎn)能（左軸）當(dāng)年新增產(chǎn)能（左軸） 新增產(chǎn)能YoY（右軸）資料來(lái)源：PVInfolink，中銀證券2.101.901.701.501.301.100.900.700.

41、50（元/W） 單晶PERC電池價(jià)格 多晶電池價(jià)格資料來(lái)源：Solarzoom，PVInfolink，中銀證券縮短產(chǎn)線投資回收期或?yàn)槠髽I(yè)核心訴求：目前 HJT 電池正處于大規(guī)模產(chǎn)業(yè)化的前期，從產(chǎn)業(yè)目前的研發(fā)情況來(lái)看，主工藝設(shè)備的技術(shù)突破是 HJT 提效的主要推動(dòng)力之一，預(yù)計(jì) HJT 產(chǎn)業(yè)化后大概率不易擺脫設(shè)備水平對(duì)電池競(jìng)爭(zhēng)格局的影響。大規(guī)模產(chǎn)業(yè)化后 HJT 電池的產(chǎn)能與價(jià)格或在一定程度上與單晶 PERC 電池的變化路徑相仿，即價(jià)格可能在初期供需偏緊結(jié)束之后快速下降。在這樣的預(yù)期之下，最大程度地縮短新產(chǎn)線的投資回收期或成為電池片廠商產(chǎn)能投資決策的核心關(guān)注點(diǎn)。圖表 33. HJT 電池產(chǎn)能凈現(xiàn)金流

42、預(yù)測(cè)（無(wú)貸款）（元/W）1.60（元/W）0.161.4021.000.100.800.080.600.060.400.040.200.020.00123456780.00 電池片成本（左軸）產(chǎn)能運(yùn)營(yíng)時(shí)間 電池片價(jià)格（左軸）（年） 凈現(xiàn)金流（右軸）資料來(lái)源：中銀證券利等各方面進(jìn)行了推演和測(cè)算。可以看出在 HJT 產(chǎn)能投資回收期對(duì)初始設(shè)備投資額的敏感程度在 5-6億元/GW 附近出現(xiàn)分段。在較保守的盈利情況預(yù)測(cè)和無(wú)貸款條件下，當(dāng)初始設(shè)備投資由 8 億元/GW 降低至 5 億元/GW 時(shí)，對(duì)應(yīng)產(chǎn)能投資回收期由接近 14 年快速下降至 5 年以下，降幅約 9 年；而當(dāng)設(shè)備投資進(jìn)

43、一步降低至 2 億元/GW 時(shí)，產(chǎn)能投資回收期僅再下降 2.1 年。在 70%貸款條件下這一現(xiàn)象更為明顯，8 億元/GW 至 5 億元/GW 區(qū)間和 5 億元/GW 區(qū)間至 2 億元/GW 區(qū)間產(chǎn)能投資回收期分別下降 11年、2.2 年。因此，雖然設(shè)備國(guó)產(chǎn)化對(duì) HJT 電池折舊成本的降低不如銀漿等輔材的降本幅度顯著，但其對(duì)縮短產(chǎn)能投資回收期的積極影響是顯而易見的。進(jìn)一步推演，產(chǎn)能投資回收期的縮短有望吸引更多產(chǎn)業(yè)資本進(jìn)入 HJT 行業(yè)，進(jìn)而放大產(chǎn)能和人員規(guī)模，加速效率提升和材料降本的進(jìn)程，最終提升 HJT 電池的經(jīng)濟(jì)性并進(jìn)一步擴(kuò)大產(chǎn)能規(guī)模，形成良性循環(huán)。故而設(shè)備降本對(duì) HJT 產(chǎn)業(yè)化的提速有著重要的意義，處于分割點(diǎn)的 5 億元/GW 設(shè)備投資或成為 HJT 大規(guī)模產(chǎn)業(yè)化的“發(fā)令槍”。圖表 34. HJT 電池產(chǎn)能投資回收期測(cè)算（年）1614121086420初始設(shè)備投資額（億元/GW） 無(wú)貸款 70%貸款22.533.544.555.566.577.58資料來(lái)源：中銀證券HJT 設(shè)備 6 年市場(chǎng)空間或超過 600 億元在設(shè)備國(guó)產(chǎn)化的推動(dòng)下，HJT 設(shè)備投資有望快速下降至 5 億元/GW 以下，產(chǎn)能投資吸引力的提升有望加速 HJT 電池的產(chǎn)業(yè)化進(jìn)度并加速對(duì)現(xiàn)有技術(shù)路線的替代，行業(yè)產(chǎn)能或復(fù)制近年單晶 PERC 的擴(kuò)張