帝爾激光研究報告：光伏激光設備龍頭激光轉印有望落地

帝爾激光研究報告：光伏激光設備龍頭，激光轉印有望落地1.結論及投資分析公司是國內太陽能電池激光設備的領導企業(yè)，針對PERC、TOPCon、HJT、IBC、半片、疊瓦等多種高效太陽能電池及組件技術工藝方面擁有布局，并與隆基股份、通威股份、愛旭科技、晶科能源等多家龍頭企業(yè)合作。隨著光伏發(fā)電行業(yè)的迅速發(fā)展和技術革新，公司的技術優(yōu)勢有望得到落地，進一步帶動業(yè)績增長。2.光伏激光設備龍頭，持續(xù)完善產(chǎn)品矩陣2.1.構建光伏激光加工產(chǎn)品矩陣，形成配套綜合解決方案構建光伏激光加工產(chǎn)品矩陣，形成配套綜合解決方案。帝爾激光科技股份有限公司2008年4月誕生于國內激光產(chǎn)業(yè)的發(fā)源地——武漢東部的光谷，是首度將激光工藝導入光伏電池生產(chǎn)線的高新技術企業(yè)。而后公司分別于2011年（引入六禾創(chuàng)投募資數(shù)千萬元）和2015年（股份改制并掛牌新三板）進行資本運作，助力其PERC激光消融設備（2012年研發(fā)、2014年量產(chǎn)）、SE激光摻雜設備（2016年研發(fā)）、LID/R激光修復設備（2017年研發(fā)）等的產(chǎn)品矩陣構建，應用于光伏電池生產(chǎn)流程中的不同環(huán)節(jié)，逐步形成業(yè)內稀缺的激光加工配套綜合解決方案。2019年5月公司在深交所創(chuàng)業(yè)板上市，凈募資8.66億元；2021年8月公司發(fā)行可轉債，凈募資8.32億元。當前公司已成長為光伏產(chǎn)業(yè)在激光設備領域的細分龍頭，擁有超過80%的設備市占率和多項獨特的技術路徑。同時公司還在積極開拓高端消費電子、新型顯示、集成電路等市場的新興技術激光解決方案，以謀求盈利能力的進階。2.2.股權結構相對集中，實控人技術背景雄厚股權結構相對集中，實控人技術背景雄厚。截至2021年末，公司創(chuàng)始人、董事長、總經(jīng)理及法定代表人李志剛先生直接持股42.32%，并間接通過武漢速能控制公司3%的股份，為公司實際控制人。段曉婷女士持股8.69%，為公司的原始出資人，任公司董事、副總經(jīng)理；彭新波先生持股4.08%，任公司監(jiān)事會主席。除段曉婷、彭新波外，再無持股超3%的自然人股東，股權相對集中。公司的大股東中不乏社?；?、證券投資基金、資管計劃的身影，公司質地獲得大型機構認可。實控人李志剛先生現(xiàn)年46歲，獲得華中科技大學物理電子學博士學位，曾入選國家“萬人計劃”、國家科技部“科技創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)人才”、湖北省“百人計劃”，深耕光伏和激光領域多年，技術背景雄厚，其領導的公司專家團隊在業(yè)內頗具知名度。董事會及管理層技術背景雄厚，博士占比超50%。公司董事會由七名成員組成，其中四位擁有相關專業(yè)博士研究生及以上學歷，且均兼任名校博士生導師與教授等職位。公司研發(fā)總監(jiān)朱凡畢業(yè)于南京理工大學，為中級工程師，于2015年7月上任，此前有12年電力與新能源公司任職經(jīng)驗。股權激勵綁定高管及核心技術人員利益，彰顯業(yè)績增長信心。2020年11月公司授予高管及核心技術人員（89人）限制性股票117.6萬股（占總股本1.11%）作為限制性股票激勵，授予價格為每股89.82元。此次激勵的考核年度為2020-2022年，考核指標為年度營業(yè)收入相對2019年的增長率（2020-2022年分別為35%、75%、130%，對應營業(yè)收入9.45億、12.25億、16.1億）。股權激勵綁定高管及核心技術人員利益，彰顯業(yè)績增長信心。公司2021年實現(xiàn)營收12.57億，達成激勵目標值，我們可以認為激勵目標值是公司營收預測的可靠下限。整合國內外資源，提升產(chǎn)品質量及供應鏈快速響應能力。國內方面，2019年1月與2021年6月，公司分別設立全資子公司帝爾激光科技（無錫）有限公司與全資孫公司帝爾激光科技（義烏）有限公司，提升公司測試驗證、定制研發(fā)等核心環(huán)節(jié)的業(yè)務能力；海外方面，2020年4月與2022年1月，公司分別在以色列特拉維夫與新加坡萊佛士坊設立研發(fā)中心（新加坡為公司海外總部），驅動公司產(chǎn)品與技術在全球范圍內的推廣。2.3.業(yè)績持續(xù)高增毛利企穩(wěn)，順應產(chǎn)業(yè)趨勢研發(fā)為王公司產(chǎn)品覆蓋光伏電池生產(chǎn)多個環(huán)節(jié)。目前激光設備已可疊加使用于中的不同太陽能電池的多個生產(chǎn)環(huán)節(jié)，操作包括打孔、摻雜、消融、擴硼、修復、切割等，實現(xiàn)產(chǎn)出電池的高發(fā)電效率。業(yè)績持續(xù)高增，應用于PERC的激光設備市占率高達80%。2021年公司營收為12.6億元/+17.2%，2015-2021年CAGR為78.5%；歸母凈利潤為3.8億元/+2.1%，2015-2021年CAGR為88.1%。公司憑借其在激光設備領域的先發(fā)優(yōu)勢和自主研發(fā)的專利技術確保了近年收入的穩(wěn)定高增長。盡管2021年收入受到疫情影響增長放緩，公司太陽能電池激光設備銷售額2015-2021年CAGR仍達到80.9%，是公司收入來源的主力。公司于2014年和2016年分別成功研發(fā)的PERC消融和SE摻雜設備市場占有率均保持在80%以上，在市場一騎絕塵，形成絕對優(yōu)勢。產(chǎn)品廣受認可，綁定優(yōu)質客戶。業(yè)績持續(xù)高增長與光伏產(chǎn)業(yè)的持續(xù)景氣、下游廠商的持續(xù)擴產(chǎn)密不可分。公司定位差異化服務，以客戶需求為導向，提供可定制的產(chǎn)品并持續(xù)向增質增效方向進行研發(fā)。其產(chǎn)品深受下游認可，客戶包括隆基股份、通威股份、協(xié)鑫集成、晶澳科技、東方日升、晶科能源、阿特斯太陽能、韓華新能源等國內外TOP20光伏企業(yè)。長期維持技術壁壘和市場份額。應收票據(jù)及賬款與經(jīng)營現(xiàn)金流穩(wěn)定增長。公司應收票據(jù)及應收賬款近兩年實現(xiàn)翻倍，在2021年達到4.68億元。根據(jù)公司可轉債募集說明書顯示，在收獲訂單后將先收到部分預付款項，剩余收入在訂單發(fā)貨與驗收后確認。因此，近年應收高增長預示著未來的收入增長，確保了公司的穩(wěn)定發(fā)展。同時，公司的經(jīng)營現(xiàn)金流保持持續(xù)上升狀態(tài)，2016-2021CAGR達到55.6%，主要得益于商品銷售的現(xiàn)金收入。毛利率小幅下降，仍維持在行業(yè)高位。公司2021年毛利率45.3%，歸母凈利潤3.81億元，歸母凈利率30.3%，近年利率均呈現(xiàn)小幅下滑逐漸穩(wěn)定的趨勢。新產(chǎn)品推出時往毛利率較高，隨著產(chǎn)品生命周期的發(fā)展，價格將隨著技術的成熟而下降，毛利率會有所下滑。公司光伏激光加工設備的銷售單價自2016年的307.3萬元/臺下降至2021年的183.5萬元/臺，其變動幅度與毛利率高度吻合，但以量補價，公司銷售收入仍大幅提升，保證了穩(wěn)定的毛利率。對標公司毛利率主要分布在25%-35%之間，相比于行業(yè)平均29.15%，公司盈利能力處于領先水平。期間費用率下降規(guī)模效應突顯，順應產(chǎn)業(yè)趨勢研發(fā)為王。與設備銷量加速抬升相伴相生的是固定成本的攤薄，2013年以來公司期間費用率趨勢下降，規(guī)模效應突顯（產(chǎn)品的定制化屬性決定了以直銷為主導的銷售模式。公司的銷售費用中有約30%的成分是設備維修費，公司在質保期內負責對銷售設備進行定期巡檢，并向客戶提供免費保修服務，零配件更換按成本價收取費用，而質保期外公司對所銷售的設備提供終身維修服務。由于設備維修費與過往銷量呈正相關關系，本質上應隸屬變動成本），抵消了部分因主動降價引致的毛利率損失，使凈利率更具韌性。3.激光產(chǎn)品質優(yōu)量足，導入光伏領域如虎添翼3.1.光伏裝機量持續(xù)提升，N型電池多技術并存全球：近十年高速發(fā)展，新增裝機量快速增長。光伏發(fā)電是利用半導體界面的光生伏特效應而將光能直接轉變?yōu)殡娔艿囊环N技術，2015年末巴黎協(xié)定在全球第21次氣候大會中通過，195個國家及地區(qū)的代表聯(lián)合約定加快可再生能源發(fā)展進程，在光伏技術研發(fā)和產(chǎn)業(yè)化方面加大支持力度，2016年起全球光伏發(fā)電進入規(guī)?；l(fā)展階段。據(jù)歐洲光伏產(chǎn)業(yè)協(xié)會統(tǒng)計，全球光伏行業(yè)近十年保持高速發(fā)展態(tài)勢，度電成本下降約80%，2021年全球新增裝機量為170GW/+30.8%，預計2025年新增裝機量為300GW，2021-2025年CAGR為15.3%。據(jù)國際能源署IEA預測，2030年全球光伏累計裝機量將達1721GW，2050將進一步增加至4670GW，潛力巨大。國內：“雙碳”背景下光伏平價上網(wǎng)“，十四五”期間國內光伏年均新增裝機量將超75GW。國內光伏行業(yè)自2012年起發(fā)展動能強勁，2017年達到階段性高峰，2018年“531”新政明確控規(guī)模、降補貼后國內光伏行業(yè)陷入兩年低谷期，2018-2019年新增裝機量有所下滑。2020年10月十九屆五中全會通過十四五規(guī)劃及2035年遠景目標建議，指出推進能源革命，完善能源產(chǎn)供儲銷體系，提升新能源消納與存儲能力，加快綠色低碳發(fā)展及能源清潔低碳安全高效利用。2021年5月國家能源局發(fā)布《關于2021年風電、光伏發(fā)電開發(fā)建設有關事項的通知》，提出2021年全國光伏、風電的發(fā)電量在全社會用電量的比重達11%，后續(xù)逐年提升，確保碳達峰任務的完成。2021年國內光伏新增裝機量54.88GW/+13.9%，其中分布式光伏裝機量29.28GW，占比53.4%，歷史上首次突破50%，戶用裝機量21.6GW，亦創(chuàng)歷史新高。2021年光伏的發(fā)電側全面進入平價上網(wǎng)階段，政策依賴度降低，技術演進加快步伐，同時發(fā)電側平價上網(wǎng)后配套設施日趨完善，有利于用電側平價上網(wǎng)。光電轉換效率持續(xù)提升，N型電池多技術并存。近年來光伏行業(yè)的發(fā)展邏輯從未改變，即“技術進步推動降本提效”。隨著2017年P型單晶PERC取代傳統(tǒng)鋁背場電池成為技術主流，進一步提升PERC的光電轉換效率成為光伏領域的主要工作。據(jù)中國光伏行業(yè)協(xié)會統(tǒng)計，光伏電池的光電轉換效率每提升1%，度電成本可下降5%-7%。2021年國內新增量產(chǎn)產(chǎn)線仍以PERC電池為主，市占率提升至91.2%/+4.8pct，國內戶用項目需求也開始轉向高效產(chǎn)品。在PERC電池發(fā)展的同時，由于電池結構的限制，當前其轉換效率已逐步逼近理論極限，以N型電池為代表的TOPCon、HJT、IBC等結構通過不斷升級逐步自實驗室走向產(chǎn)業(yè)化：TOPCon：采用N型硅材料作為襯底，硼擴散形成發(fā)射極，背面以一層超薄氧化層和摻雜多晶硅層鈍化層，可以實現(xiàn)優(yōu)異的表面鈍化和載流子的選擇性收集，雙面絲網(wǎng)形成金屬電極。2021年國內平均光電轉換效率為24%，晶硅內部的雜質和缺陷以及電池前表面的金屬-半導體接觸復合損失已經(jīng)是制約電池效率繼續(xù)提升的主要因素。預計2025/2030年可達24.9%/25.6%，典型企業(yè)包括晶科能源、天合光能、中來股份等；HJT：采用在晶體硅上沉積非晶硅薄膜，綜合晶體硅電池與薄膜電池的優(yōu)勢，具有轉換效率高、工藝溫度低、穩(wěn)定性高、衰減率低、雙面發(fā)電等顯著優(yōu)點。HJT最早由日本三洋公司于1990年研發(fā)，2010年專利到期后業(yè)內開始專注其產(chǎn)業(yè)化。2021年國內平均光電轉換效率為24.2%，預計2025/2030年可達25.3%/26%，典型企業(yè)包括通威股份、鈞石能源等；IBC：最早出現(xiàn)于20世紀70年代，電池正面無電極，正負兩極金屬柵線呈指狀較差排列于電池背面，其最大特點為PN結與金屬接觸均處于電池背面，正面沒有金屬電極遮擋的影響，因此具備更高的短路電流密度，同時背面可以容許較寬的金屬柵線降低串聯(lián)電阻，從而提高填充因子，加上電池前表面場以及良好鈍化作用帶來的開路電壓（Voc）增益。2021年國內平均光電轉換效率為24.1%，預計2025/2030年可達25.3%/26.2%。TOPCon與PERC更為兼容，HJT工藝相對簡單。據(jù)PVInfolink預測，各大企業(yè)對N型電池的研發(fā)投入逐漸加大，未來幾年內以N型為主的TOPCon、HJT和IBC增長趨勢明顯。1）生產(chǎn)工藝上：IBC電池工藝最難最復雜，TOPCon次之，HJT電池工藝最簡單、步驟最少；2）生產(chǎn)設備上：TOPCon與PERC兼容性最高，可從PERC產(chǎn)線升級，IBC次之，HJT完全不兼容現(xiàn)有設備，需要新建產(chǎn)線，且設備投資額最大。因此當下TOPCon的進入企業(yè)多為原PERC企業(yè)，國內現(xiàn)有產(chǎn)能約32GW，規(guī)劃總產(chǎn)能約68GW，其中2022年規(guī)劃產(chǎn)能約37GW，而HJT的進入企業(yè)大多沒有PERC的產(chǎn)能包袱，國內現(xiàn)有產(chǎn)能約8GW，規(guī)劃總產(chǎn)能約142GW，其中2022年規(guī)劃產(chǎn)能約20GW。3.2.激光器行業(yè)蓬勃發(fā)展，保證高質量供應國內激光器市場規(guī)模增速明顯，上游供應穩(wěn)定。據(jù)《2022年中國激光產(chǎn)業(yè)發(fā)展報告》，2021年全球激光設備市場規(guī)模約210億美元，其中國內激光產(chǎn)業(yè)應用場景廣泛，行業(yè)增速約為全球2倍，且全球份額長年維持在60%以上。行業(yè)發(fā)展推動技術精進，不斷催生更高質量、高穩(wěn)定性的產(chǎn)品，激光器精準度顯著提升。此外，不斷擴張的市場規(guī)模也保證了激光設備上游的充足供應，避免因重要原材料稀缺導致成本增加。2022年以來上海、深圳、武漢、蘇州等激光產(chǎn)業(yè)重點城市受疫情反復影響較深，預計2022年國內增速有所放緩，但依舊保持在6.7%-9.6%的高位。國內激光器的高速發(fā)展為質量趕超國際奠定基礎，若國內廠商能夠提供精準度比進口更高的激光器，激光設備的生產(chǎn)成本將進一步下降。PERC激光消融、SE激光摻雜、MWT激光打孔、LID/R激光修復等先進激光技術可持續(xù)促進光伏電池降本增效。激光技術具備快速、精確、零接觸及優(yōu)良熱效應等優(yōu)勢，在光伏電池生產(chǎn)工藝中，激光加工目前主要應用于消融、切割、刻邊、摻雜、打孔、激光修復、激光劃片等環(huán)節(jié)。激光技術在不同類型電池生產(chǎn)均有應用。PERC電池的生產(chǎn)可分為8個主要步驟，其中摻雜、開槽和轉印使用激光設備；TOPCon電池的生產(chǎn)約需10個步驟，摻雜、開槽和印刷需要激光設備；HJT電池則僅需4個步驟，除必備步驟印刷外，激光修復可用于增益作用；IBC電池的生產(chǎn)則較為復雜，需要12個流程20余個小步驟，激光可應用于開槽和印刷。3.3.激光轉?。航当驹鲂щp豐收，有望在各種技術路徑上取代絲網(wǎng)印刷電池金屬化是制備過程中的重要步驟。光伏電池的生產(chǎn)過程中，電池表面金屬化電極的制備是最為關鍵的步驟之一，此流程使電池與電極能夠形成緊密的歐姆接觸，進而導出電池內部電流。金屬化工藝對電池的效率、成本和性能有著較大的影響，在光伏電池的降本提效中有著至關重要的作用。金屬化工藝分為接觸式與非接觸式，接觸式為不同類型的絲網(wǎng)印刷，非接觸式包括正在探索的激光轉印、電鍍、噴墨打印技術等。絲網(wǎng)印刷印刷效率與精度受限。目前絲網(wǎng)印刷是較為普遍且成熟的工藝，此技術使用刮刀擠壓漿料，借助網(wǎng)板的阻攔使?jié){料向前滾動并在行至未被阻擋的電極區(qū)脫離網(wǎng)板，附著于硅片上。絲網(wǎng)印刷存在印刷不均勻，難以實現(xiàn)低線寬而導致遮光率較高和接觸損耗的問題。邁為股份是絲網(wǎng)印刷設備的頭部生產(chǎn)企業(yè)，根據(jù)其公告披露，絲網(wǎng)印刷技術已經(jīng)幾乎達到可實現(xiàn)的最高標準，接觸損耗仍然存在，印刷精度約為5微米，路徑內提升空間有限。激光技術適用范圍覆蓋全類型電池。激光圖形轉印技術是一種非接觸印刷技術，步驟包括在柔性透光材料的凹槽內進行漿料的涂抹，再使用激光的熱效應進行圖形掃描將漿料轉移到硅片表面進而形成柵線。激光轉印對于漿料的限制較低，可以基于不同路徑的特性進行選擇，因此有能力適配PERC、TOPCon和HJT等類型的電池印刷。比如HJT的制備過程要求在低溫下進行，所以漿料也是低溫狀態(tài)的塊狀銀，研磨相對于PERC顆粒狀漿料來說更粗。所以在塊狀銀通過網(wǎng)板的時候，需保證塊狀的銀漿可以準確填充凹槽，對于柵線的線寬會有所不同。目前基于不同技術路徑的轉印設備均收獲初步成果，進入驗證階段。激光轉印提效顯著。激光的應用對于傳統(tǒng)問題的解決已見成效：1）印刷柵線的高度均勻一致：可由5微米降低到誤差不高于2微米；2）大幅降低柵線遮光：傳統(tǒng)絲網(wǎng)印刷TOPCon和BC線寬約為20微米，激光轉印可達到16微米以下，HJT的線寬成功從40微米降低至22微米，目標16微米以下。3）可以根據(jù)電池結構改變槽形來適應不同電池結構（事實上激光轉印在各類技術路線中均有應用前景，HJT因其特殊的環(huán)境要求而集中體現(xiàn)）；4）非接觸的模式降低破片率和其他潛在損耗。激光轉印大幅降低漿料支出。除了最主要的硅片支出外，漿料成本是P型以及N型電池的第二大組成部分，在PERC電池占比18%。而以TOPCon和HJT為主的N型電池是雙面結構，因此銀漿消耗量更大占比也更高，結合對溫度要求，價格也相對更高。使用激光路徑替代傳統(tǒng)印刷方式可實現(xiàn)銀漿消耗量的大幅度節(jié)省，為生產(chǎn)企業(yè)帶來經(jīng)濟性。經(jīng)測試，激光轉印在PERC電池路徑的應用可節(jié)省超過20%的漿料；N型電池的節(jié)省則更為明顯，TOPCon和HJT路徑可分別達到30%和40%，達到大幅減少生產(chǎn)成本的目的。降本與增效相結合，激光轉印價值空間廣闊。與傳統(tǒng)的絲網(wǎng)印刷進行比較，激光轉印在能夠提高0.1%-0.15%的電池效率之外，每GW還可以降低2000萬到5000萬的漿料成本，因此價值量會高于傳統(tǒng)印刷方式。絲網(wǎng)印刷在不同路徑下的價值量為2250萬元-6000萬元不等，激光轉印設備將擁有比此更高的價值量。目前激光轉印所使用的膜屬于耗材，成本會高于傳統(tǒng)印刷，但漿料的節(jié)省和效率的提升遠高于此，在轉印技術穩(wěn)定后可以考慮對透明膜的優(yōu)化與重復使用進行探索。3.4.PERC：激光開槽與激光摻雜已成標配激光設備的使用已成為PERC電池生產(chǎn)中必不可少的部分。激光工藝是通過激光高能量的特性對硅片進行加工，當材料表面吸收激光能量而熔化，可以實現(xiàn)表層的部分去除。相比BSF電池，PERC電池的生產(chǎn)工藝多出了磷元素的摻雜和背面沉積以形成鈍化層以及開槽。工序主要包括清洗制絨、擴散制結、激光摻雜、邊緣刻蝕及去磷硅玻璃、PECVD設備形成表面、激光開槽形成背部接觸、絲網(wǎng)印刷或激光轉印后燒結形成背板和柵線，最后對制成的PERC電池進行測試。激光因其精準穩(wěn)定的特性可實現(xiàn)光電損失的減少，在摻雜和開槽步驟中的使用已逐漸成為PERC電池的標準化生產(chǎn)流程。激光器的選擇對開槽技術至關重要。激光開槽是利用激光的熱能對電池背部的目標位置進行照射，實現(xiàn)熔化或升華，將局部SiNx的覆蓋層移除露出硅片基體，使基體可以與背電場接觸。經(jīng)實驗分析，激光器的選擇和電池片的線寬線型對電池性能均有一定影響：1）激光器的功率控制在14-17W時電池效率無明顯差異；2）以2.5MHz為分界線，低頻率區(qū)域電池效率隨激光器頻率增長而升高，且觀察低頻開槽深度受限，疑似有材料殘留，當功率在范圍內升高時深度也隨之提升，同時周圍區(qū)域更為平整，但當頻率超過2.5MHz時，能量有殘余，會對硅表面形成損傷，則性能與頻率呈現(xiàn)相反趨勢；3）保持其他條件不變，電池性能提升與線寬呈現(xiàn)正相關；4）間斷開槽比連續(xù)開槽工藝生產(chǎn)的電池片效率高出0.1%。激光開槽光電轉換效率提升約1.2%，回報期僅一年。PERC電池通過在電池背面增加鈍化層，阻止載流子在高復合區(qū)域的復合行為減少電耗，同時可以增強電池下表面光反射，減少光耗，提升光電轉換效率。激光消融技術利用激光高能量的特性在硅片背面進行打孔或開槽，將部分AlOx與SiNx薄膜層打穿露出硅基體，使背電場通過薄膜上的孔或槽與硅基體實現(xiàn)接觸。目前激光開槽是量產(chǎn)較為集中的工藝，投資回報期約為一年。SE+PERC進一步提升電池效率，激光摻雜起到重要作用。在PERC電池的基礎上，SE（選擇性發(fā)射極）的激光摻雜技術也實現(xiàn)了規(guī)?；瘧貌⒊蔀橹髁?。SE技術是指對電池進行分區(qū)的摻雜，在電極柵線與硅片接觸區(qū)域進行高濃度磷摻雜，在光吸收區(qū)域進行低濃度磷摻雜，在交界處形成一個n++/n+結，在電池柵線下形成n+/p結。高濃度摻雜可達到降低發(fā)射極和硅片間的接觸電阻和電流的目的，低濃度摻雜的淺擴散區(qū)域可以有效提高載流電子的復合和鈍化效果，除此之外，n++/n+高低結的存在還可以提高開路電壓（Voc）。SE激光PSG（磷硅玻璃）摻雜法因具有高兼容性而被大范圍應用，其原理是采用擴散時在硅片表面產(chǎn)生的磷硅玻璃層作為摻雜源進行激光掃描，使PSG層的磷原子進入硅片取代硅原子，形成重摻雜區(qū)。經(jīng)實驗發(fā)現(xiàn)，激光的功率在達到閾值前，電池電阻隨功率升高而下降，但當超過閾值時，摻雜濃度將會有所下降。此外低功率對于降低絨面結構損傷也有較為明顯的效果。激光摻雜光電轉換效率提升約0.3%，投資回報期小于半年。SE電池通過降低電極和硅片之間的接觸電阻的方式實現(xiàn)了對電池效率的進一步提升。利用激光摻雜技術完成上述工藝，具備操作簡便、投入成本低、設備緊湊等優(yōu)勢，且相比傳統(tǒng)太陽能電池，轉換效率提升0.3%。摻雜設備單GW價值量500-600萬元，年度單GW創(chuàng)收接近2000萬元，投資回報期不足半年。MWT激光打孔技術：光電轉換效率提升約0.4%，但問題明顯，普及率較低。MWT通過激光打孔、背面布線的方式消除正面電極的主柵線，將正面電極細柵線收集的電流通過孔洞中的銀漿引到背面，使電池的正負電極點均分布在電池片背面，有效減少正面柵線的遮光，提升光電轉換效率，同時降低銀漿耗量和載流子復合損失。MWT的孔洞需要絕緣，目前漏電是比較受重視的問題，可以通過增加掩膜工藝對孔洞內部的pn結進行保護的方式，減少漏電可能性，但成本會有一定提升。為保證精準和低損，在激光器的選擇上，穩(wěn)定性、波長、功率頻率和光束質量都是需要考慮的因素。MWT技術目前行業(yè)認可度受限，普及率難以達到一定高度。3.5.TOPCon：摻雜開槽雙線成長，激光技術大有用武之地TOPCon電池制備過程相對復雜，但仍可從PERC基礎上升級。TOPCon的制備流程在PERC的基礎上增加了硼元素的摻雜和對于其新增的超薄隧穿氧化層的制備操作，其中氧化及沉積多晶硅的方式可通過LPCVD或PECVD設備。使用LPCVD的方法包括形成本征多晶后再進行擴散或離子注入摻雜，形成重摻雜的多晶硅；另一種使用PECVD的方法沉積摻雜非晶硅或微晶硅層，再經(jīng)過退火得到摻雜的多晶硅。激光摻雜有望應用于不同摻雜路徑。與PERC使用的磷元素不同，TOPCon目前的生產(chǎn)瓶頸是硼材料在硅固體硅中的溶解度有限、摻雜困難，而功率較高的激光設備可實現(xiàn)低損傷高摻雜，用于選擇性局部擴散。目前技術路徑分為一次擴散和二次擴散，一次摻雜更多應用于PERC標配的SE激光工藝，但對于增加了硼擴散的N型電池來說，硼的擴散速度有限且對環(huán)境要求較高，一次摻雜雖然更具有經(jīng)濟性但也難度較高。相對成熟的二次擴散利用激光在兩次擴散中間將表面的BSG（硼硅玻璃）膜層推入至摻雜層，再進行第二次擴散形成重摻區(qū)域，其中包括三種不同溫度的轉換。TOPCon的摻雜同樣對于激光器的功率有一定的要求，過高的功率容易導致絨面損傷，而功率過低則會導致能量不足而影響摻雜濃度。激光摻雜設備向提高經(jīng)濟性方向發(fā)展。因具有操作難度較高的摻雜步驟，相對應的價值量也會較高，預期單GW價值量在1500萬以下的同時達到0.2%的效率提升才會對TOPCon電池的生產(chǎn)帶來經(jīng)濟性。2022年海目星中標晶科TOPCon激光微損訂單向市場發(fā)射了摻雜工藝有望進入量產(chǎn)期的信號。激光開槽具有多樣化應用潛力。激光設備可以優(yōu)化TOPCon電池原有開槽過程中因使用金屬設備而導致的鈍化層損傷，提高開路電壓（Voc）最終達到電池效率的提升，目前仍在進行驗證，發(fā)展前景廣闊。除此之外，激光開模與開槽在TOPCon的SE路徑也有應用。根據(jù)協(xié)鑫集成專利CN110444631A顯示，可在一次擴硼后對輕摻區(qū)域進行激光開膜，將區(qū)域分割成長條結構，再對開膜區(qū)進行重摻雜。根據(jù)普樂新能源科技專利CN113948374A描述，可采用高溫擴散制作輕摻雜區(qū)，搭配激光開槽與硼漿印刷制作重摻雜區(qū)的方法，對TOPCon電池SE結構進行制備。3.6.HJT：激光修復進一步降低光衰減HJT電池操作簡化，但設備兼容性低。相比PERC和TOPCon，HJT電池的生產(chǎn)步驟大幅減少，分別是清洗制絨、非晶硅沉積、TCO導電薄膜沉積和印刷。但因其產(chǎn)線并不與PERC兼容，需大量投資以建設新產(chǎn)線。目前非晶硅薄膜沉積是最為重要的步驟，非晶硅層的厚度對開路電壓

（Voc）有所影響，更薄的非晶硅層可以抑制晶硅的表面負荷，從而獲得較低的開路電壓。這一流程也是設備價值量占比最高的步驟，可達到50%以上，主要生產(chǎn)方法是PECVD，該步驟對工藝的清潔程度有很高的要求，因此量產(chǎn)具有一定的難度。激光修復將對HJT電池的生產(chǎn)帶來雙重增益。HJT電池內部存在a-Si:H

（氫化非晶硅）和c-Si（單晶硅）結構，可在燒結后對HJT電池進行光照加熱退火，改變氫的價態(tài)，將硼氧結構快速由高活性的復合體轉為低活性，以此降低光衰減。目前路徑包括LED光注入和激光LIA設備，激光具有高光強、方向性好、高能量轉換的特點，在修復方面效果良好，對降低光衰減更為有效。此外，激光還具有提升開路電壓（Voc）和填充因子（FF）的能力，進而對光電轉換效率進行優(yōu)化，具有雙重功能的激光設備已成為HJT制備修復過程中的首選?？紤]2022年HJT規(guī)劃產(chǎn)能約20GW、激光修復設備滲透率提升至約15%、單GW價值量約0.28億

（參考帝爾激光

2021年4月的歐洲發(fā)貨定價），經(jīng)過推廣可達到0.2億元左右，用于HJT的激光修復設備的市場規(guī)模約0.8億。3.7.BC電池：激光開槽簡化必要生產(chǎn)流程IBC電池效率可達到25%，制作工藝相對復雜。IBC（交叉式背接觸）電池是較早提出的晶硅電池技術，其正負極、表面場及金屬電極都以叉指的排列方式分布在電池背面，以此保證電磁正面的吸光面積不受遮擋，降低光學損失提高電池效率，目前轉換效率可達到25%。但因其制造成本較高和工藝復雜的問題，發(fā)展始終受限。新型BC電池前景廣闊。IBC電池技術已向新一代進行延伸，目前形成了三大技術路線：1）由SunPower公司所帶領的傳統(tǒng)IBC技術路徑，目前轉換效率與已被PERC電池追趕，競爭力下降；2）ISFH代表的POLOIBC與其同源技術TBC，TBC電池吸收TOPCon工藝技術，量產(chǎn)效率最高可到25.5%；3）Kaneka代表的HBC電池技術，該路線吸收了非晶硅的鈍化技術，轉換效率可達26.63%，發(fā)展?jié)摿薮?。BC電池產(chǎn)線對激光設備需求明顯。BC電池工藝流程中的關鍵步驟是對P+窗口的操作，即在電池背面制備穿插排列的P+區(qū)域和N+區(qū)域，以及在上面形成金屬化接觸和柵線，這一操作也是降低成本的關鍵。制備過程共包含兩次開槽步驟，其中之一是對背部鈍化層開槽形成PN隔離，需要達到很高的精準性以防止電池漏電。激光無損消融技術可實現(xiàn)背面P\N鈍化膜層的精準消融，替代傳統(tǒng)的光刻路線，簡化流程。開槽是BC電池的必要制備過程，激光開槽設備目前已實現(xiàn)量產(chǎn)，價值量約為2000萬元/GW。4.帝爾激光：技術路線全面，激光轉印、新型顯示打造新增長極4.1.深耕光伏激光領域，積極布局TOPCon、HJT、IBC等N型片技術深耕光伏激光領域，積極布局TOPCon、HJT、IBC等N型片技術。公司在光伏激光領域深耕多年，傳統(tǒng)的PERC方面，PERC激光消融及SE激光摻雜設備，圖形控制靈活，可實現(xiàn)點、線等多種圖形需求，提升光電轉換效率超1%，滿足182/210mm，甚至是230mm尺寸的硅片生產(chǎn)，產(chǎn)能可達每小時7000-9000片；TOPCon方面，SE激光硼摻雜等相關技術儲備豐厚，目前產(chǎn)品已實現(xiàn)低損傷、摻雜能力強等顯著優(yōu)勢，取得了客戶的小批量驗證；HJT方面，公司針對該工藝的LIA修復設備可獲得高光強輻照，提升非晶硅的鈍化效果，同時改善銀漿與襯底的接觸。目前產(chǎn)品獲得歐洲客戶認可，2020年11月與2021年4月分別取得大額批量訂單且訂單有望延續(xù)；IBC方面，2022年來公司已合計斬獲隆基系約6億訂單，開槽設備較受青睞。此外，公司對于太陽能電池產(chǎn)線上的基礎化步驟轉印也實現(xiàn)了激光設備的初步應用，目前已與相關客戶取得合作，進入3-6個月的驗證期，預估在PERC、TOPCon、HJT電池的生產(chǎn)環(huán)節(jié)中的均可實現(xiàn)20%-40%不等的漿料成本節(jié)約。公司的激光設備在太陽能電池的生產(chǎn)過程中達到了精準控制、兼容傳統(tǒng)、提效明顯的效果，深受隆基等眾多頭部下游廠商認可。擁有多項專利技術，長期注重通過研發(fā)搭建壁壘。公司順應光伏產(chǎn)業(yè)PERC→PERC+SE→MWT→TOPCon→HJT→IBC/HBC的工藝變革趨勢積極投入，儲備高學歷的技術研發(fā)人員，2021年公司的人員構成中技術研發(fā)人員比例與研究生比例分別為32.8%與10.1%，均創(chuàng)歷史新高。公司還擁有六個在研項目，其中包括“TOPCon高效電池激光硼摻雜技術”

等三個研發(fā)階段項目與“超大尺寸硅片激光應用技術”等三個小批量試生產(chǎn)項目。因此可以觀察到近年來公司研發(fā)支出占營收比重有所回升。募投資金主要應用于基地建設和設備研發(fā)項目。公司2019年通過首次公開發(fā)行募集8.66億元，截至2021年末已使用3.7億元。2021年向不特定對象發(fā)行可轉債共8.33億元，已使用5.86億元，將主要應用于“高效光伏電池激光印刷技術（PTP）”與“新型顯示行業(yè)激光技術”的業(yè)內前端研發(fā)。4.2.PERC+SE全球市占率約八成，新型工藝下龍頭地位大概率延續(xù)PERC時代光伏激光設備寡頭壟斷，公司全球市占率約八成。據(jù)公司招股說明書，截至2018年末，主要光伏電池廠商的PERC工藝產(chǎn)能中約77%采用公司設備、SE工藝產(chǎn)能中約86%采用公司設備，且2019-2021年該市占率得以維持，公司對于2022年PERC相關設備搶占市場、持續(xù)提升市占率極具信心。除公司外，光伏激光設備領域國內還有友晁能源、邁為股份、大族激光、海目星等玩家、海外還有德國3DMicromac等極少量供應，且競爭對手大多對消融、摻雜等前道環(huán)節(jié)較為關注，而在修復、轉印等后道環(huán)節(jié)涉獵有限。相比之下，公司盡早地對于激光設備進行全品類布局，擁有絕對的先發(fā)優(yōu)勢、收獲大量頭部客戶信任，已經(jīng)在多種設備上可以獲得穩(wěn)定的定期訂單與難以撼動的市場地位。新型工藝均有應用，光伏激光設備高度定制化增強客戶粘性。公司積極布局TOPCon、HJT、IBC等電池技術，先發(fā)制人，考慮光伏激光設備的高度定制化屬性，“強者恒強”大概率延續(xù)?？蛻粼谶x擇供應商時要求較高，不僅要考慮資金技術，更要結合市場實力進行挑選，一旦選定不輕易更換。公司在產(chǎn)品上注重與客戶的協(xié)同，深入了解客戶的個性化需求并形成研發(fā)上的互動。核心業(yè)務流程涵蓋測試驗證、定制研發(fā)、再次測試與驗收等環(huán)節(jié)。公司還會針對重點客戶及時跟蹤下游客戶新建產(chǎn)線、生產(chǎn)設備升級換代帶來的設備需求，提出技術方案響應。同時公司積極參與國內外光電技術展會，借以提升公司品牌知名度，吸引潛在客戶。2022年來公司取得的訂單合同額激增，營收增速有所保障。4.3.產(chǎn)能持續(xù)擴張，市場海外拓展公司擴產(chǎn)積極，產(chǎn)能持續(xù)擴張。公司自主創(chuàng)新的PERC激光消融技術持續(xù)向超大產(chǎn)能、精度高、幅面大、圖形靈活調節(jié)與更加智能的方向發(fā)展，武漢基地項目主體結構已完工，無錫基地部分竣工驗收、部分封頂，預計2022H2正式投產(chǎn)。武漢技術人才高度集中，且擁有高密度的技術企業(yè)，因此生產(chǎn)成本較低，建成后將以生產(chǎn)和研發(fā)使用為主。無錫除了測試作用外，還將負責對接華東區(qū)客戶，承擔部分成產(chǎn)。2022年3月公司啟動基地建設二期，簽約湖北東湖，投資共計20億，規(guī)劃用地面積約54.3畝。新基地主要負責兩項內容：（1）對原有的光伏設備業(yè)務進行拓展，主要進行激光消融設備、激光摻雜設備等現(xiàn)有設備研發(fā)及生產(chǎn)，并新布局激光印刷設備研制業(yè)務；（2）將激光技術應用到新型顯示領域，主要進行激光顯示修復設備研制等。向國際進軍，高度關注市場海外拓展。在市場開拓上，公司國內業(yè)務占比較高，但毛利率低于海外。公司高度重視海外拓展，公司看好印度與東南亞地區(qū)未來市場發(fā)展，并進行相應投資，致力于吸引海外TOP20的企業(yè)作為客戶。設立新加坡和以色列研發(fā)團隊，吸引當?shù)馗叨巳瞬艦楣炯夹g提供海外視野，同時在世界范圍內對專利進行布局，未來營收貢獻比重將逐步抬升。4.4.激光加工向精密化靠攏，激光轉印、新型顯示打造第二增長極激光轉印具備寬闊護城河，公司專利技術儲備豐富。激光轉印技術研發(fā)難度較高，且對于不同技術路線在于線寬和漿料顆粒大小有不同要求，且HJT電池的生產(chǎn)需在低溫下進行，造成轉印設備對不同類型電池差異化較大，需分別進行研發(fā)。公司已有多年基礎，目前在PERC上得到論證。2021年6月公司募集的可轉債中有3.3億用于激光印刷技術開發(fā)，