电力设备与新能源：从基础结构透析光伏晶硅高效电池发展

黄楷电新行业分析师S1500522080001huangkai@cindasc.com 证券研究报告 2023年11月24日 行业研究 本期内容提要: 武浩电新行业首席分析师执业编号：S1500520090001联系电话：010-83326711邮箱：wuhao@cindasc.com 发展高效电池可提升光伏组件实际功率，进而摊薄光伏系统成本。高效组件转换效率更高、温度系数更低且双面发电效率能力更加出色，与同等规格的常规组件相比，实际输出功率提升明显。组件功率的提升可以摊薄光伏电站的BOS成本，根据我们测算，当电池片效率提升0.5%，BOS成本可降低约0.02-0.03元/W；另一方面，更高效的组件拥有更好的衰减系数，在首年衰减和次年衰减上均具备优势，增益光伏电站全生命周期发电量，降低光伏电池全生命周期度电成本。根据我们的敏感性分析测算，当首年衰减每降低0.2%，次年衰减不变时，地面光伏电站LCOE将降低0.0005元；当首年衰减不变，次年衰减每降低0.05%，地面光伏电站LCOE将降低0.0012元；当首年衰减降低0.2%，同时次年衰减降低0.05%时，地面光伏电站LCOE将降低0.0017元。 黄楷电新行业分析师执业编号：S1500522080001联系电话：18301759216邮箱：huangkai@cindasc.com N型 电 池 技 术 发 展 迅 速 ， 产 业 化 浪 潮 已 至 。电 池 片 技 术 快 速 进 步 ，TOPCON/HJT/BC电池片在今年均有较大突破，行业内主要组件公司均在2023年大规模向N型技术路线转型。TOPCON率先大规模量产，目前行业内领先企业TOPCon电池量产效率已达25.7%，良率超过98%，技术迭代随着产业化同步进行，量产效率仍有突破空间，提效手段如正背面添加SE、双面POLY等技术也在逐步研发导入中；HJT产业化进程加速，降本路径清晰，目前领先企业HJT电池量产效率已达26%，优质产线良率可达98.5%，HJT理论极限效率可达27.5%，后续仍有进步空间；另一方面，HJT电池降本路径清晰，多种降本手段如0BB、银包铜、无铟/低铟靶材技术正在逐步导入，未来放量可期。BC电池正面无遮挡，最大可能性降低正面光学损失，造型美观，特别适合于分布式场景，隆基绿能、爱旭股份明确聚焦BC电池领域，BC电池目前仍处于技术快速发展期，降本增效潜力突出。 投资建议：23年是新型电池片技术快速突破的一年，未来2-3年电池片环节技术进步仍将是光伏行业向更低成本发展重要一环，建议关注N型技术领先、投产产能与节奏位居行业前列的企业，推荐晶科能源、天合光能、晶澳科技、通威股份；建议关注隆基绿能、爱旭股份。另一方面，建议关注受益于新型电池技术，具备量利向上逻辑的核心辅材及设备企业，推荐聚和材料、捷佳伟创，建议关注宇邦新材、迈为股份等。 信达证券股份有限公司CINDA SECURITIES CO.,LTD北京市西城区闹市口大街9号院1号楼邮编：100031 风险提示：光伏需求不及预期；新技术发展不及预期；产能过剩风险等。 目录 核心逻辑：.............................................................................................................................5一、光伏电池工艺技术原理及发展历史..................................................................................61.1光伏发电是由半导体的光生伏特效应产生........................................................................61.2电池效率的损失归因：光学损失、电学损失、电阻损失...................................................71.2.1光学损失概述................................................................................................................71.2.2电学损失概述................................................................................................................81.2.3电阻损失概述................................................................................................................91.3发展高效电池技术的关键工艺：抛光、制绒、扩散、钝化、介质开膜和金属化技术........91.4主流电池技术路线优劣势及关键工艺.............................................................................121.4.1 PERC电池..................................................................................................................121.4.2 TOPCon电池..............................................................................................................141.4.3 HJT电池.....................................................................................................................171.4.4 IBC电池......................................................................................................................19二、高效电池片降本增效优势明显.......................................................................................222.1高效电池片对组件实际功率提升明显.............................................................................222.2高效率组件可摊薄电站成本............................................................................................22三、N型电池技术产业化如火如荼.......................................................................................243.1 TOPCon产业化进程：量产成本具备性价比，产能扩张迅速.........................................243.2 HJT产业化进程：降本路线清晰，产业化进展可期........................................................253.3 BC电池产业化进程：产品性能优异，技术发展方兴未艾...............................................27四、投资建议.......................................................................................................................29五、风险因素.......................................................................................................................29 表目录 表1：TOPCon组件与PERC组件相比可显著降低度电成本...............................................16表2：PECVD与HWCVD工艺对比....................................................................................19表3：新技术功率增益测算..................................................................................................22表4：新技术BOS节省测算................................................................................................23表5：LCOE衰减敏感性分析...............................................................................................23表6：主要公司TOPCon电池产能规划情况........................................................................25表7：主要公司HJT电池产能规划情况...............................................................................26 图目录 图1：常规晶体硅太阳能电池的结构示意图...........................................................................6图2：晶体硅太阳能电池的电路模型......................................................................................6图3：太阳能电池负载特性曲线.............................................................................................7图4：AM1.5G的太阳光谱图.................................................................................................8图5：太阳能电池串联电阻的组成.........................................................................................9图6：抛光前及抛光制绒后硅片的形貌...........................................................................