電池片新技術(shù)滲透率快速提升，重視各路線降本增效進(jìn)展

TOPCon

當(dāng)前技術(shù)路線選擇上，晶科能源、通威股份、中來股份等公司首先投產(chǎn)了TOPCon；東方日升、寶馨科技等企業(yè)大力擴(kuò)展HJT產(chǎn)能；

隆基綠能根據(jù)自身產(chǎn)能以及對(duì)于技術(shù)路線的研發(fā)，獨(dú)創(chuàng)HPBC路線承接新老技術(shù)，愛旭股份憑借深耕電池片多能的理解，選擇了ABC技術(shù)，利用ABC電池片打開組件市場。

當(dāng)前TOPCon量產(chǎn)效率最高的是晶科能源，效率已經(jīng)穩(wěn)定在24.8%，且有望快速突破25%，良率能夠提升到98%。

出貨看，2023年TOPCon新增出貨將超過100GW；出貨口徑看，2023年底新技術(shù)滲透率有望達(dá)到50%。

從盈利能力看，電池片較高的盈利水平有望持續(xù)到2023Q2，研發(fā)能力強(qiáng)、產(chǎn)線數(shù)據(jù)好的企業(yè)受益。

HJT

異質(zhì)結(jié)電池結(jié)構(gòu)：HJT是一種N型單晶雙面電池，具有工藝簡單、增效路徑清晰的優(yōu)勢(shì)。從HJT電池結(jié)構(gòu)看，以N型單晶硅片（c-Si）為襯底的基礎(chǔ)上，

正面沉積本征非晶硅薄膜（i-a-Si:H）和p型非晶硅薄膜（p-a-Si:H）背面沉積本征非晶硅薄膜（i-a-Si:H）和n型非晶硅薄膜（n-a-Si:H）；非晶硅沉積形成異質(zhì)P-N結(jié)，本征非晶硅薄膜實(shí)現(xiàn)鈍化、提升轉(zhuǎn)換效率。

正反面再沉積透明氧化物導(dǎo)電薄膜(TCO)，發(fā)揮高透減反射/陷光作用并低電阻率收集電流。最后在TCO上制作電極，導(dǎo)出光生載流子。HJT電池工藝流程簡潔。

目前市場上主流的電池技術(shù)PERC需要8-10道工序，而HJT技術(shù)只有四道工序，大大減化了制備流程，未來更容易實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化和流程化。

HJT工藝：

1）濕化學(xué)處理：利用濕化學(xué)處理設(shè)備。

2）非晶硅薄膜沉積：PECVD是主流，Cat-CVD有潛力。

3）TCO薄膜沉積：PVD是主流，RPD效率高價(jià)格貴。

4）絲網(wǎng)印刷：低溫固化時(shí)間長。

HJT成本：

1）硅片：薄片化進(jìn)度最快，目前能夠做到110-130微米，大幅降低硅片成本。

2）非硅成本：銀漿耗量較高，設(shè)備成本較高，靶材成本較高，非硅成本仍是掣肘。

硅片電極TCO結(jié)構(gòu)降本路徑明確。

硅片結(jié)構(gòu)優(yōu)化方向主要是薄片化，當(dāng)前主流HJT電池片厚度為140-150μm，少數(shù)如華晟等廠商量產(chǎn)130μm電池片，新規(guī)劃產(chǎn)能多為130μm，硅片薄片化有助成本持續(xù)下降。

電極結(jié)構(gòu)中，賤金屬部分（銀包銅技術(shù)）或完全（電鍍銅技術(shù)）替代貴金屬銀將明顯降低成本提高HJT經(jīng)濟(jì)性。

TCO薄膜制備目前均以In2O3為基礎(chǔ)，銦在非硅成本中僅次于銀且為稀有金屬，AZO替代一方面能降低成本，另一方面還可使銦使用可持續(xù)。

非晶硅層與電極結(jié)構(gòu)提效措施持續(xù)推進(jìn)。

微晶硅層具有更低的光吸收系數(shù)和顯著更高的導(dǎo)電性，替代摻雜非晶硅層將提高電池效率，目前單面微晶技術(shù)已量產(chǎn)，雙面微晶正在布局。

銅電鍍電極具有更小的線寬和更低的電阻率，從減少遮光損失與高電導(dǎo)兩方面提高電池效率。

IBC

IBC 技術(shù)最早可追溯到由Schwartz 和Lammert于1975年提出的背接觸式光伏電池概念，1985年，Swanson教授創(chuàng)立SunPower，專注研發(fā)IBC 電池。Sunpwer持續(xù)引領(lǐng)IBC研發(fā)及產(chǎn)業(yè)化。

2020年8月27日，公司成功拆分為Sunpwer和Maxeon，電池片組件的研發(fā)生產(chǎn)由Maxeon負(fù)責(zé)。

傳統(tǒng)上，IBC 技術(shù)形成三大分支化路線，a）以SunPower為代表的經(jīng)典IBC 電池工藝；b）以ISFH 為代表的POLO－IBC工藝；c）以KANEKA為代表的HBC（IBC與HJT 技術(shù)結(jié)合）電池工藝。

中國企業(yè)開始引領(lǐng)XBC產(chǎn)業(yè)化，隆基綠能結(jié)合自身在摻鎵P型硅片優(yōu)勢(shì)，開發(fā)HPBC技術(shù)，以高性價(jià)比方式打造自身差異化產(chǎn)品，深化自身品牌渠道。

愛旭股份深耕電池片環(huán)節(jié)多年，憑借自身研發(fā)優(yōu)勢(shì)打造N型IBC產(chǎn)品，有望實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)效率26.2%以上。

鈣鈦礦

相較于晶硅電池的PN結(jié)發(fā)電，典型單節(jié)鈣鈦礦太陽能電池為p-i-n結(jié)構(gòu)，包括導(dǎo)電玻璃、電子傳輸層、鈣鈦礦層、空穴傳輸層、背電極五部分。

1）導(dǎo)電玻璃分為玻璃基底和FTO透明電極。玻璃基底具透光及強(qiáng)度支撐的作用；透明電極具有透光、電荷接收及傳輸?shù)淖饔谩?/p>

2）電子傳輸層具從鈣鈦礦層提取電子，阻礙空穴傳輸?shù)淖饔谩?/p>

3）鈣鈦礦層具有吸收光能，使電子能量提高從價(jià)帶躍遷至導(dǎo)帶產(chǎn)生空穴對(duì)的作用。

4）空穴傳輸層具從鈣鈦礦層提取空穴，阻礙電子傳輸?shù)淖饔谩?/p>

5）背電極有接受電荷傳輸至外電路的作用?；谟袡C(jī)-無機(jī)雜化鈣鈦礦材料(CH3NH3PbX3)制備的太陽電池效率自2009年從3.8%增長到19.6%。

2022年8月1日，中科院發(fā)布報(bào)告稱其研制出認(rèn)證效率為25.6%的鈣鈦礦太陽能電池。鈣鈦礦太陽能電池有效率高、成本下降空間大、步驟少等優(yōu)點(diǎn)。

發(fā)展瓶頸：

1)電池的穩(wěn)定性問題。鈣鈦礦太陽電池在大氣中效率衰減嚴(yán)重。

2)電池的環(huán)境污染問題。吸收層中含有可溶性重金屬鉛（Pb）,易對(duì)水源和土壤造成污染。

3)電池的應(yīng)用方法受阻?，F(xiàn)今鈣鈦礦應(yīng)用最廣的為旋涂法,但是旋涂法難于沉積大面積、連續(xù)的鈣鈦礦薄膜,對(duì)鈣鈦礦太陽能電池大面積的商業(yè)化生產(chǎn)帶來瓶頸。

鈣鈦礦單結(jié)電池具有平面正式、平面反式、介孔三種電池結(jié)構(gòu)。鈣鈦礦電池的制備設(shè)備包含鍍膜設(shè)備、涂布設(shè)備、激光設(shè)備、封裝設(shè)備四類設(shè)備。

相較于晶硅電池，鈣鈦礦電池不使用多晶硅材料，而采取鈣鈦礦型有機(jī)金屬鹵化物半導(dǎo)體材料，鈣鈦礦電池組件是直接在導(dǎo)電玻璃上直接進(jìn)行鈣鈦礦材料、電子傳輸層、空穴傳輸層沉積，最后封裝層壓成光伏組件。

由于鈣鈦礦組件封裝環(huán)節(jié)重要性較晶硅進(jìn)一步提升，將帶來POE粒子膠膜產(chǎn)業(yè)、導(dǎo)電玻璃產(chǎn)業(yè)鏈、ITO等靶材產(chǎn)業(yè)鏈的機(jī)遇。

在涂布設(shè)備、PVD設(shè)備、激光設(shè)備等設(shè)備上產(chǎn)生更大需求空間。