从基础结构透析光伏晶硅高效电池发展 [Table_ReportDate] 2023年11月 24日 [Table_CoverAuthor] 武浩 电新行业首席分析师 黄楷 电新行业分析师 S1500520090001 S1500522080001 010-83326711 huangkai@cindasc.com wuhao@cindasc.com [Table_CoverReportList] 请阅读最后一页免责声明及信息披露 http://www.cindasc.com 2 证券研究报告 行业研究 [Table_ReportType] 行业专题报告（深度） [Table_StockAndRank] 电力设备与新能源 投资评级 看好 上次评级 看好 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 黄楷 电新行业分析师 执业编号：S1500522080001 联系电话：18301759216 邮箱：huangkai@cindasc.com 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 [Table_Title] 从基础结构透析光伏晶硅高效电池发展 [Table_ReportDate] 2023年11月24日 本期内容提要: [Table_Summary 光伏电池片技术进步的核心是增效降本。太阳能电池基础工作原理是半导体的光生伏特效应，当物体受到光照时，物体内的电荷分布状态变化而产生电动势和电流的一种效应。在光电转换过程中不可避免的会发生效率损失，主要包括光学损失、电学损失及电阻损失，电池技术不断进步和探索的重要目标之一就在于降低此类物理化学损失。为此，发展高效电池技术的一系列关键工艺包括抛光、制绒、扩散、钝化、介质开膜和金属化技术等应运而生。降本增效是光伏电池技术发展永恒的主旋律，近几十年产业不断探索更高效更具性价比的电池技术，光伏电池历经多次迭代，如今由P型PERC时代逐步迈向由TOPCon、HJT、IBC电池为代表的N型新时代发展。 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。 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。 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。 请阅读最后一页免责声明及信息披露 http://www.cindasc.com 3 目 录 核心逻辑：............................................................................................................................. 5 一、光伏电池工艺技术原理及发展历史 .................................................................................. 6 1.1光伏发电是由半导体的光生伏特效应产生 ........................................................................ 6 1.2电池效率的损失归因：光学损失、电学损失、电阻损失 ................................................... 7 1.2.1光学损失概述 ................................................................................................................ 7 1.2.2电学损失概述 ................................................................................................................ 8 1.2.3电阻损失概述 ................................................................................................................ 9 1.3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 ........ 9 1.4主流电池技术路线优劣势及关键工艺 ............................................................................. 12 1.4.1 PERC电池 .................................................................................................................. 12 1.4.2 TOPCon电池 .............................................................................................................. 14 1.4.3 HJT电池 ..................................................................................................................... 17 1.4.4 IBC电池 ...................................................................................................................... 19 二、高效电池片降本增效优势明显 ....................................................................................... 22 2.1 高效电池片对组件实际功率提升明显 ............................................................................. 22 2.2 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 ....................................................................................... 24 3.1 TOPCon产业化进程：量产成本具备性价比，产能扩张迅速 ......................................... 24 3.2 HJT产业化进程：降本路线清晰，产业化进展可期 ........................................................ 25 3.3 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