光伏产业总览

光伏设备上市企业标的

光伏电池生产工艺流程及设备

1、硅片生产

单、多晶光伏发电系统的成本主要差异集中在单多晶硅片的加工流程上。

多晶硅片首先需要在多晶炉里形成硅铸锭，之后通常使用砂浆切割形成多晶硅片。而单晶硅片的形成需要在多晶硅的基础上进行进一步加工，在单晶炉里形成单晶拉棒，在经过金刚线切割形成单晶硅片。

1、 单晶生长炉

生长炉是主工艺设备，技术难度高。

2、切片机及金刚线切割

金刚线切割是硅片切割的主要方式，以电镀金刚线为主。

3、分选机

硅片分选机是提高硅片质量的保证。

主要生产厂家有：奥特维、矩子科技、天准科技、精测电子等

4、截断机、切方机、倒磨机

截断机主要用于切除单晶硅棒的头部、尾部及超出客户规格的部分，将单晶硅棒分段成切片设备可以处理的长度，切取试片测量单晶硅棒的电阻率含氧量。

切方机主要用于多晶硅/单晶硅长方体的四平面的研磨加工。

倒磨机主要用于单晶硅棒外径滚磨以获得较为精确的直径。

2、电池片生产

N型电池，随着P型电池逐渐接近其转换效率极限，N型将成为下一代电池技术的发展方向。N型电池具有转换效率高、双面率高、温度系数低无光衰弱光效应好载流子寿命更长等优点，主要制备技术包括PERT、TOPCon、IBC、HJT等

常规Al-BSF光伏电池工艺：

PERC工艺流程设备

TOPCon电池工艺

TOPCon的单GW设备改造成本在0.6亿元左右。

TOPCon设备中，扩散设备，PECVD，印刷设备占产线价值量是33%、17%、15%。工序多，每道工序设备价值相差不大，而且设备本身相对HIT设备国产化程度更高，成熟度更高。

目前在TOPCon提效上，头部的企业如隆基、晶科走在行业前列，今年SNEC前夕，隆基宣布TOPCon的实验室转化效率达到了25.21%；晶科的实验室转化效率24.95%（近期晶科也公布了TOPCon组件的转化效率23.53%）。
成本：硅片和浆料成本占比较高，80%以上。未来降低银浆用料和提高良率是降低成本的有效途径。

异质结电池生产工艺设备：
HJT整个工序4道，非晶硅膜沉积和TCO膜沉积两道工序设备（主要是PVD设备）价值量占整条产线的75%。

3、光伏组件生产设备

光伏行业的发展趋势

1、硅片大尺寸

M2市场份额会逐步下降；

M6市场份额会逐步下降，但下降速度低于M2；

M10和M12未来一段时间会占据主流

2、硅片薄片化

020年，多晶硅片平均厚度为180μm，P型单晶硅片平均厚度在175μm左右，N型硅片平均厚度为168μm；

硅片尺寸越大，薄片化速度或减缓

3、切割线母线直径变化趋势

2020年，金刚线母线直径为48-57μm，用于单晶硅片的金刚线母线直径降幅较大，且呈不断下降趋势；

用于多晶硅片的金刚线母线直径大于单晶硅片，用于多晶硅片的金刚线母线直径降幅趋缓。

4、向高效电池片方向发展

✓BSF市场份额预计逐步下降；

✓PERx和TOPCon在未来几年预计仍是主流技术路线；

✓HJT未来几年预计会逐步提升。

5、主流电池片尺寸增大

✓9主栅及以上技术成为市场主流；

✓预计到2030年，9主栅及以上电池片市场占有率将持续增加

6、浆料消耗量逐步减少

✓目前电池银浆分为高温银浆和低温银浆两种。P型电池和TOPCon电池使用高温银浆，异质结电池使用低温银浆；

✓银浆在电池片成本中占比较高，目前通过多主栅技术以及减小细栅宽度来减少正银消耗量。

7、向双面组件方向发展

✓2020年，双面组件市场占比较2019年上涨15.7个百分点至29.7%。

✓预计到2023年，单双面组件市场占比相当。

对太阳能背板和边框企业来说是利空。

双面组件的优势：

1.生命周期较长：普通组件质保是25年，双玻组件的寿命能达到30年。

2.具有较高的发电效率：比普通组件高出4%左右。这里指的是相同时间内发电量的对比。
3.衰减较低：传统组件的年衰减率大约在0.7%左右，双玻组件年衰减率0.5%。
4.解决组件耐候问题：玻璃是无机物二氧化硅，与沙子属同种物质，耐候性、耐腐蚀性超过任何一种已知塑料。紫外线、氧气和水分导致背板逐渐降解，表面发生粉化和自身断裂。玻璃则一劳永逸地解决了组件的耐候问题。该特点使双玻组件适用于较多酸雨或者盐雾大的地区的光伏电站。
5.玻璃的耐磨性非常好：有效解决了组件在野外的耐风沙问题，大风沙地区双玻组件的耐磨性优势明显。

6.双玻组件不需要铝框：即使在玻璃表面有大量露珠的情况下，没有铝框使导致PID发生的电场无法建立，其大大降低了发生PID衰减的可能性。
7.清洗方便：双玻组件没有铝框，更容易清洗，减少组件表面积灰，有利于提升发电量。
8.节约成本：玻璃的绝缘性优于背板，其使双玻组件可以满足更高的系统电压，以节省整个电站的系统成本。
9.防火等级高：双玻组件的防火等级由普通晶硅组件的C级升级到A级，使其更适合用于居民住宅、化工厂等需要避免火灾隐患的地区。
10.环保：双玻组件有机材料较少，更利于环保，容易回收，更符合绿色能源的发展。
11.减少局部隐裂问题的发生：双玻组件前后2片玻璃的结构形式，也减小了组件在施工安装过程中产生局部隐裂问题的发生。

问题：EnergyTrend分析，P型双面PERC在生产时须调整工艺，且在背面加上发电功能后，可能会因此影响原先的背射极钝化功能，造成电池正面的发电功率下降。如此一来，虽然有背面发电增益，整体组件的输出瓦数不会上升太多，意义不大。因此，如何在加上背面发电之后仍维持正面发电效率，将是发展P型PERC双面发电技术厂商最大的挑战。

8、向半片/叠片组件发展

半片组件市场占比反超全片组件，占据了主要市场份额。

由于半片或更小片电池片的组件封装方式可提升组件功率，预计未来其所占市场份额会持续增大

半切片电池组件系指将一般的电池对切后串联起来的技术，因电池间的电阻会稍微下降，一般60-cell的半切片电池组件之输出功率会较传统组件多出5W左右。以此技术封装组件所增加的成本并不多，因此受到青睐。然而，半切电池在封装时，栅线（busbar）与焊线（ribbon）需焊接的点多了一倍，在焊接对位时容易产生偏差，因此良率会受影响。但从各家厂商积极推出半切片电池组件的状况来看，良率的问题应该很快就能获得控制。EnergyTrend推测今年就有机会进入量产阶段。

叠片组件将光伏电池以更紧密的方式互相连结，令电池间的缝隙降到最低、甚至边缘稍微重叠，因此在同样的单位面积中可以铺设更多电池，吸光面积增加，瓦数也能提高10~15W之多。另外，叠片组件几乎不需要焊带，相对的节省了焊带成本。叠片组件的技术门槛较高，因电池之间必须极微紧密地相连，电池在生产过程当中就必须非常平整。在封装时，要如何将电池紧密、平整地叠起来，也有一定的难度。

9、电池片正面金属电极技术市场占比趋势

✓目前金属电极仍以银电极为主，2020年市场占比达到99.9%。

✓由于银价格较高，部分企业及研究机构正积极开发利用贱金属如铜等替代银的电极技术（比如铜浆料），主要用于异质结电池的电镀铜电极技术则因工艺繁琐，使用率相对较低。

硅片尺寸变化带来的投料量及设备尺寸的变化

作者：一只熊的碎碎念