光伏行业新技术系列深度报告之三:龙头全面倒向BC方案,产业链影响几何
证券研究报告行业动态报告本报告由中信建投证券股份有限公司在中华人民共和国(仅为本报告目的,不包括香港、澳门、台湾)提供。在遵守适用的法律法规情况下,本报告亦可能由中信建投(国际)证券有限公司在香港提供。同时请务必阅读正文之后的免责条款和声明。分析师:朱玥zhuyue@csc.com.cnSAC编号:S1440521100008分析师:任佳玮renjiawei@csc.com.cnSAC编号:S1440520070012龙头全面倒向BC方案,产业链影响几何——光伏新技术系列深度报告之三发布日期:2023年9月6日摘要核心观点:BC路线作为未来光伏电池重要的提效路径之一,优势在于可以提高电池的短路电流,并可以与TOPCon、HJT技术相结合,兼容性较好。IBC技术对背面N、P区图形化的精度以及金属化方案都有较高要求,工艺难度较高,具备一定壁垒。BC电池具备高功率及美观性的特点,能够在海外分布式市场享受较高溢价。目前国内爱旭、隆基BC电池量产布局相对领先,我们预计24年下半年行业BC产能将逐步放量。看好相关弹性较大的设备(首推激光,其次电镀铜、串焊机)、材料环节(焊带等),以及技术布局更为领先的电池、组件企业。IBC电池结构复杂,工艺难度较高,能够与TOPCon、HJT叠加IBC电池正面无栅线,P、N结和栅线均位于电池背面且呈叉指状排列。IBC电池工艺难度较高,核心难点在于电池背面呈插指状排列的P、N区制备,以及在P、N区上方分别形成金属化接触和栅线,工艺制备精度要求非常高。正面无栅线的特点可以提高IBC电池短路电流,与TOPCon、HJT技术结合后可进一步提高开路电压,从而使电池具备较高的转换效率。从工艺上来看,TBC、HBC相比TOPCon、HJT的核心区别在于增加了背面图形化的过程,激光等设备弹性较大。Sunpower最早量产,国内企业中爱旭、隆基进度最为领先由于IBC电池工艺难度较高,因此大规模量产的企业不多。Sunpower最早实现IBC电池量产,国内企业此前也始终对IBC电池保持密切关注。后续爱旭、隆基预计将在国内市场率先实现大规模量产,其中爱旭ABC电池、组件产能预计2023年底达到25GW左右,隆基HPBC电池29GW产能目前已全面投产,正处于爬坡阶段,两者BC组件预计都将在2023Q3开始大批量出货。IBC电池效率较高,高功率叠加美观性贡献组件端高额溢价IBC电池效率高于其他PERC、TOPCon、HJT等其他电池技术,且采用N型硅片的BC电池具有更低衰减。依靠优异的电池参数,我们测算IBC组件在欧洲户用分布式市场溢价空间达到0.16美元/W,该部分收益由组件企业、渠道商、业主共同分享。另外海外分布式业主对组件产品美观性要求较高,尤其是欧洲市场,IBC组件的美观性能够带来更高溢价。投资建议:看好BC路线中弹性较大的设备、材料环节,以及技术路线布局领先的电池、组件企业从各家企业对技术路线的选择来看,国内企业中隆基、爱旭计划大规模扩产BC电池产能,晶科、钧达也有相关量产计划,我们预计2024年下半年起行业BC产能有望加速放量。设备方面我们认为激光设备弹性最大,另外看好电镀铜在BC端的量产应用,以及串焊机环节,重点推荐帝尔激光、奥特维、东威科技。材料端看好焊带,以及BC布局较为领先的隆基绿能、爱旭股份、TCL中环、钧达股份、晶澳科技、阿特斯等。2目录01. IBC电池工艺难度较高,与其他技术具有较好的兼容性02. Sunpower最早量产,国内爱旭、隆基有望率先放量03. 高效率以及美观性能够为IBC组件带来高溢价04. 投资建议:相关设备、材料弹性较大IBC电池工艺难度较高,与其他技术具有较好的兼容性IBC电池正面无栅线,背面呈插指状排列P、N区以及金属化栅线1975年,Schwartz和Lammert首次提出背接触式太阳电池概念。经过多年发展,人们研发出了叉指式背接触(IBC)太阳电池。IBC最大特点是正面无栅线,而是在电池背面制备出呈叉指状间隔排列的P、N区,以及在其上面分别形成金属化栅线。图:PERC电池栅线和PN结均位于电池正面5图:IBC电池栅线和PN结均位于电池背面数据来源:盖锡咨询,中信建投数据来源:盖锡咨询,中信建投IBC电池结构复杂,背面呈插指状排列P、N区以及金属化栅线IBC电池发射极位于电池背面,而入射光中能量较大的光子在电池前表面区域被吸收生成电子空穴对之后,前表面处的非平衡少子需运动至少整个衬底厚度并达到背面pn结附近才可以被有效收集、分离,因此IBC电池对硅片体寿命要求更高。由于N型硅片具有更高的体寿命,能够保证非平衡载流子在复合前顺利到达背面pn结区域,因此目前大部分IBC电池均以N型硅片为衬底。在IBC电池的正面结构中,一般先是通过掺磷形成n+FSF(正表面场),能够有效阻挡少子向较高缺陷密度的表面附近移动,降低少子复合几率。之后再在正面形成SiO2/SiNx叠层钝化,一是起到减反作用,提高电池对光的吸收率,二是可以抑制电池表面少子复合。电池背面通过掺硼/磷形成交叉排布的n+BSF(背表面场)/p+emitter(发射极),两者之间由未进行重掺杂的基区分隔开来,且各掺杂区对应的正负电极栅线也交叉排布在IBC电池的背表面。其中p+emitter与N型硅片形成PN结,n+BSF与前表面n+FSF形成高低结,增强电池具备发电能力。另外,背面钝化层用于钝化n+BSF、n型基区以及p+emitter。6数据来源:Sunpower,中信建投图:经典的IBC电池结构BC结构可与TOPCon、HJT结合,兼容性较好与TOPCon、HJT、PERC等技术不同的地方在于,IBC主要通过背面图形化工艺将p+发射极、n+背场区以及银栅线放置于电池背面,是电池背面图形结构的变化。而其他三种电池技术路线则主要是通过改变电池钝化的膜层结构,实现效率以及其他特性的改变。因此,IBC电池在电池继续优化性能、提升效率的过程中可以与其他钝化电池技术相结合,例如将HJT非晶硅钝化技术与IBC相结合可开发HBC电池;也有将TOPCon钝化接触技术与IBC相结合可研发TBC(POLO-IBC)电池。7图:IBC结构可与HJT、TOPCon叠加数据来源:Sunpower,中信建投IBC电池工艺在PERC基础上增加硼扩、镀掩膜、激光图形化等步骤相较于其他电池技术,IBC电池生产工艺更为复杂,难度更高。其工艺流程主要包含制绒、钝化、掺杂、背电极制备等过程,核心难点主要在于如何通过低成本手段在电池背面进行图形化加工,以在背面制备出叉指状间隔排列的N、P区,以及在N、P区上方分别形成金属化接触和栅线。经典的IBC电池生产工艺可以分为以下几步:制绒清洗、磷扩散、镀掩膜、激光开槽、清洗、硼扩散、清洗、正面镀氮化硅层、背面镀氮化硅层、激光开槽、丝网印刷与烧结等。8图:经典IBC生产工艺路线制绒清洗磷扩散镀掩膜激光开槽(局部BSF开孔)硼扩散清洗正面镀氮化硅层清洗背面镀氮化硅层激光开槽(PN隔离)丝网印刷丝网印刷与烧结数据来源:盖锡咨询,中信建投IBC电池难点在于掺杂、钝化镀膜、金属化三个方面IBC电池生产工艺难点主要集中在掺杂、钝化镀膜、金属化栅线三个方面。首先,背面图形化需要
[中信建投]:光伏行业新技术系列深度报告之三:龙头全面倒向BC方案,产业链影响几何,点击即可下载。报告格式为PDF,大小32.58M,页数34页,欢迎下载。
