一文讀懂N型硅片

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硅片分為N型、P型。P型、N型主要是根據(jù)硅料摻入雜質(zhì)及導(dǎo)電類型的不同劃分：當硅中摻雜硼、鋁、鎵等，以空穴導(dǎo)電為主時，為P型；當硅中摻雜磷、砷、銻等，以電子導(dǎo)電為主，為N型。

P型為目前市場主流，制作工藝相對簡單，成本較低，主要應(yīng)用是BSF電池和PERC電池；N型效率更高，但是工藝復(fù)雜，目前投入比較多的主流應(yīng)用技術(shù)為HJT電池和TOPCON電池。

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N型的三個技術(shù)應(yīng)用路徑，目前TOPCON電池成本最低，有望率先實現(xiàn)量產(chǎn)；HJT電池成本和效率居中，未來有望和TOPCON電池并存，成為新一代光伏電池技術(shù)；IBC電池成本、效率最高，短期內(nèi)量產(chǎn)能力不如另外兩個。

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基于光伏新增裝機量、容配比、N型硅片滲透率三因素，預(yù)計2026年N型硅片需求量為157GW，滲透率達25%，年復(fù)合增長率為60%。

新增裝機量及容配比：假定2023-2026年，全球新增光伏裝機量分別為300GW、310GW、390GW、480GW，年復(fù)合增長率為26%。未來5年容配比升至1.3。

滲透率：目前P型是主流，N型占比不足10%。N型滲透率取決于降本增效的效果，可從三個方面看：

一是效率，N型的極限效率、量產(chǎn)效率均高于P型；

二是單位成本，分為硅料成本、非硅成本，前者的降本路徑是薄片化，因此在硅料價格處于高位時，薄片化成本訴求會比較強，當硅料價格大幅下跌后，薄片化的降本意義有所削減，推進可能放緩；后者的降本路徑受設(shè)備投資、良率、銀漿及靶材等影響；

三是電池端的產(chǎn)能布局趨勢，N型以TOPCON電池放量最大，其次為HJT電池，具體情況如下：TOPCON電池在建和籌建產(chǎn)能約183GW，布局企業(yè)有JKGF、AJGF、THGF、TWGF、ZLGF等；HJT電池在建和籌建產(chǎn)能約190GW，布局企業(yè)有HSGF、LJGF、DFJS等。

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從生產(chǎn)要求看，N型硅片對應(yīng)控碳、含氧量和純度要求更高。P型硅片單晶純度<200pm，而N型硅片<100pm。拉直N型硅棒的石英坩堝需要增加更換頻次，以減少雜質(zhì)累積并滿足N型對純度的要求。

據(jù)統(tǒng)計，P、N型拉晶對應(yīng)石英砂的消耗為200噸/GW、267噸/GW。生產(chǎn)石英坩堝需要高純石英砂，高純石英砂的供給短缺可能影響N型滲透率。

光伏坩堝用石英砂分為內(nèi)、中、外三層，內(nèi)層用石英砂的比例一般為60%，為改善供應(yīng)緊缺調(diào)整為40%，已到極限，其中內(nèi)層直接與融化后的高溫硅液接觸，對純度要求很高，一般使用美國產(chǎn)礦砂，中層使用印度產(chǎn)礦砂，外層使用國產(chǎn)礦砂。

高純石英砂礦資源稀缺，目前只有美國尤尼明、挪威TQC及國內(nèi)SY股份具備規(guī)?；慨a(chǎn)高純石英砂的能力，主要以國外供應(yīng)為主，比例超過90%。