【行业研究报告】电气设备-洞悉光伏主产业链系列一——光伏电池片:N型电池片技术迭代拉开序幕,引领行业降本增效

类型: 行业深度研究

机构: 东亚前海证券

发表时间: 2022-06-30 00:00:00

更新时间: 2022-07-01 16:18:04

洞悉光伏主产业链系列一
洞悉光伏主产业链系列一
——光伏电池片:
N
型电池片技术迭代拉开序幕,引
领行业降本增效
核心观点
电池片是光伏发电的核心部件,其技术路线和工艺水平直接影响光伏
组件的发电效率和使用寿命。电池片是通过将硅片加工处理得到的可以将
太阳的光能转化为电能的半导体薄片,决定了光伏系统的发电能力,原理
是光生伏特效应和PN结。电池片上游主要包括原材料硅片(占电池片总
成本约74%-75%)和核心辅材银浆(占电池片总成本约8%);电池片下
游为光伏组件制造商,电池片约占组件总成本50.1%。
N型电池片接棒P型电池片,成为下一代主流技术。P型电池片仍是
主流技术路线,2021年PERC电池市占率达91.2%,但单晶PERC电池量
产效率已达23.1%,逼近24.5%的极限效率,难取得大幅提升。N型电池
由于成本较高,量产规模较小,2021年市占率3%,较2020年基本持平。
N型电池具有少子寿命高、光致衰减低、温度系数绝对值低、弱光响应好
等优点,极大提升电池开路电压和转换效率,有望成为下一代主流技术。
TOPCon产线接轨PERC产线,短期内凭借成本优势产业化进度最
快。TOPCon采用隧穿氧化层钝化接触技术,在电池背面制备超薄氧化硅
后再沉积掺杂硅薄层。从转换效率来看,TOPCon理论极限效率28.7%,
量产效率24%~24.5%,最高实验室效率高达25.7%,效率提升空间大。从
成本来看,TOPCon产线兼容PERC产线,增加约0.5-0.8亿元/GW即可
完成升级;新建TOPCon产线设备投资成本约2.2亿元/GW,较其他N型
技术更具经济性。截至2021年底,TOPCon的非硅成本已经能低于0.3元
/瓦,对比PERC仍然有0.18-0.22元/瓦的差距。从产能规划来看,预计2022
年TOPCon落地产能有望超50GW,TOPCon总产能规划约162GW。
HJT电池降本路径清晰,是中期最有优势的技术方向之一。HJT电
池由掺杂不同的两种不同材料(晶体硅和非晶硅)组成,硅片和非晶硅组
成PN结,减少载流子复合。从转换效率来看,HJT电池理论极限效率为
28.5%,量产效率24%~24.5%,最高实验室效率达26.5%。从成本来看,
我们测算HJT生产成本较PERC每瓦高0.18元,降本路线包括:1)设备
国产化;2)低温银浆国产化;3)工艺改善(多主栅、银包铜、激光转印)
降低银浆耗量;4)靶材国产化,AZO替代;5)硅片薄片化。从产能规
划来看,预计2022年新增产能在20-30GW,HJT总产能规划超150GW。
IBC电池优势与挑战并存,叠加其他技术潜力大。IBC电池正面无金
属栅线,发射极和背场及对应的正负金属电极呈叉指状集成在电池背面,
该结构最大程度减少了光学损失。从转换效率来看,传统IBC电池的效率
并没有与TOPCon和HJT电池拉开差距,而IBC电池技术作为一种平台
型技术,叠加TOPCon/HJT电池技术,即TBC/HBC电池,量产效率分别
为24.5%~25.5%/25%~26.5%。从成本来看,IBC电池目前成本高,精简工
艺步骤,降低制造成本是降本核心。从产能规划来看,头部厂商布局,预
计今年将有少量产能落地。
投资建议
在电池片技术快速迭代背景下,我们看好1)能进行全产业链配套同
时技术储备丰富的一体化组件龙头企业,相关标的:隆基绿能、晶科能源、
晶澳科技、天合光能;2)电池片龙头相关标的:通威股份、爱旭股份。
风险提示