迈为股份竞争优势及业务布局:丝网印刷、HJT

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内容目录
1.公司介绍:丝网印刷设备领域龙头,业绩稳定增厚 (5)
1.1.市占率超70%,产品为光伏电池片生产环节关键设备 (5)
1.2.技术迭代更新,核心产品打破进口垄断 (6)
1.3.股权结构稳定,实施股权激励计划彰显信心 (8)
1.4.财务指标整体优秀,业绩不断增厚 (9)
2.行业分析:光伏行业长期向好,HJT 或成未来之星 (10)
2.1.现状:光伏行业快速发展,中国立于舞台中央 (10)
2.2.中期:电池片技术迭代更新带来新需求,HJT 或将成未来之星 (13)
2.2.1.电池片的发展方向呈现多晶电池向单晶电池发展,P型电池向N型电池发展
的趋势。

(13)
2.2.2.电池技术不断更新,PERC 为目前市场主流。

(14)
2.2.3.HJT 具备多项优势,未来发展空间较大。

(15)
2.3.长期:成本降低迎来平价上网,光伏行业长期向好 (19)
3.核心竞争力:进军HJT 运筹帷幄,业务横向拓展打开天花板。

(21)
3.1.前瞻性布局HJT,具备整线解决方案掌握先发优势 (21)
3.2.业务横向拓展,OLED 等领域带来新增量 (24)
3.3.研发投入力度不断加大,产品广受认可 (25)
4.盈利预测与投资建议 (26)
图表目录
图1:公司发展历程 (5)
图2:光伏产业链 (5)
图3:光伏电池片生产环节 (6)
图4:丝网印刷原理 (6)
图5:公司产品不断迭代更新 (7)
图6:双线产品占比不断提升 (8)
图7:公司股权结构 (8)
图8:2016 年-2021 年Q1 营业收入(百万元) (9)
图9:2016 年-2021 年Q1 归母净利润(百万元) (9)
图10:2016 年至2020 年公司营业收入构成(百万元) (9)
图11:2020 年成套设备收入占比 (9)
图12:2016 年-2021 年Q1 毛利率、净利率 (10)
图13:2016 年-2021 年Q1 期间费用 (10)
图14:2016 年-2021 年Q1 盈利能力 (10)
图15:杜邦分析拆分 (10)
图17:中国历年新增装机容量(GW) (11)
图18:中国历年累计装机容量(GW) (11)
图19:2020-2025E 中国光伏装机规模预测(GW) (11)
图20:全球光伏设备市场规模(亿美元) (12)
图21:2019 年全球光伏累计装机容量区域市场份额统计 (12)
图22:2019 年全球光伏新增装机容量区域市场份额统计 (12)
图23:中国光伏累计装机量排世界第一 (13)
图24:电池片技术路线图 (13)
图25:2018-2025 年不同电池技术未来市场占比情况 (14)
图26:电池技术由BSF 向PERC、HJT 等技术不断发展 (14)
图27:2019-2025 年PERC 电池投资成本变化趋势(万元/MW) (15)
图28:2017-2021 年主流产业化晶硅电池技术路线效率发展情况 (15)
图29:HJT 电池结构 (15)
图30:异质结电池与其他电池效率及成本对比 (15)
图31:异质结电池工艺流程及设备 (16)
图32:2020 年HJT 电池成本拆分 (18)
图33:HJT 电池与PERC 电池成本比较(元/W) (18)
图34:2014 年至2020 年中国光伏发电量变化情况(亿千瓦时) (19)
图35:2013-2020 我国历年光伏发电上网电价及补贴幅度(元/kWh) (20)
图36:2019-2020 年光伏竞价项目电价水平比较(元/kWh) (20)
图37:中国光伏LCOE 变化趋势(USD/kWh) (20)
图38:中国与全球光伏LCOE 比较(USD/kWh) (20)
图39:AMOLED 与LCD 面板结构对比 (24)
图40:2015-2020 年在中国智能手机OLED 出货量(百万片) (24)
图41:2016-2020 年手机面板渗透率(%) (24)
图42:2016-2020 研发费用(百万元) (25)
图43:2016-2020 研发人员数量 (25)
图44:公司主要客户 (25)
图45:公司海外市场布局 (26)
表1:太阳能电池丝网印刷设备涵盖范围 (6)
表2:单头单轨与双头双轨产品比较(单价为2020 年价格) (7)
表3:股权激励计划 (8)
表4:不同电池片结构和制备技术 (14)
表5:各种晶体硅电池的工艺比对 (16)
表6:HJT 与其他电池技术相比较 (17)
表7:各类技术电池效率发展趋势 (17)
表8:多家企业纷纷布局HJT (18)
表10:光伏行业收到政策大力支持 (21)
表11:HJT 四道工序自制情况 (22)
表12:HJT 项目研发计划 (22)
表13:HJT 市场格局 (22)
表14:宣称500MWHJT 电池生产线设备采购情况(万元) (23)
表15:布局HJT 企业设备选型情况 (23)
表16:公司业务布局 (24)
表17:公司业务拆分预测 (27)
表18:公司相对估值(亿元) (27)
1.公司介绍:丝网印刷设备领域龙头,业绩稳定增厚
1.1.市占率超70%,产品为光伏电池片生产环节关键设备
迈为股份是一家集机械设计、电气研制、软件算法开发、精密制造装备于一体的高端智能装备制造商,涉足太阳能电池生产设备,是光伏行业全球领先的设备供应商及服务提供商。

2008 年公司开始研制太阳能丝网印刷技术,2010 首台印刷机工程样机试制完成,获得首套生产线合同,2016 年公司在国内太阳能电池丝网印刷设备领域的增量市场份额跃居首位,2017 年在太阳能电池丝网印刷成套设备的增量市场市占率达72.62%,2018 年公司成功登陆创业板,2019 年公司加速前瞻性布局,逐渐向HJT、OLED 面板设备领域拓展。

图1:公司发展历程
公司的主营产品为太阳能电池丝网印刷生产线成套设备,包括核心设备自动太阳能电池丝
网印刷机和自动上片机、红外线干燥炉等生产线配套设备。

•在整个光伏产业链中:分为上游硅料环节;中游电池片、组件环节;下游终端环节。

公司产品主要应用于中游的电池片成产环节。

•在太阳能电池片的生产过程中:涉及众多工序,前序工序主要为硅片的工艺处理环节,后续工序主要为硅片的印刷、烧结、测试分选环节,公司的主要产品丝网印刷成套设备用于后序,是能够完成丝印、烧结、测试分选的组合。

图2:光伏产业链
图3:光伏电池片生产环节
表1:太阳能电池丝网印刷设备涵盖范围
基础配置(丝网印刷)根据客户需要配置设备(烧结、测试分选)
能电池丝网印刷机和配套设备自动上片机、红外线干燥炉、自动缓存机、自动翻片机、自动冷却机等)-检测机、分选机
太阳模拟器、烧结、
光衰炉等
丝网印刷太阳能电池最关键的步骤之一,涉及到降低成本(减少银浆使用量)和提高转换效率。

通过将含有金属的导电浆料透过丝网网孔压印在硅片上形成电路或电极,从而在硅片的正面和背面制造非常精细的电路,将光生电子导出电池。

其原理是利用刮刀将浆料从
网板的图形部分的网孔中挤压到基片(硅片)上,典型的晶体硅太阳能电池从头到尾整个生
产工艺流程中需要进行多次丝网印刷步骤。

图4:丝网印刷原理
1.2.技术迭代更新,核心产品打破进口垄断
公司产品涵盖新型图像算法及高速高精软件控制技术、高精度栅线印刷定位及二次印刷技术、双头双轨印刷技术、丝网角度调整技术、高速恒压力印刷技术、卷纸柔性传输技术等
多项先进核心技术。

显著提高了电池片的产量,减小了碎片率,首次实现了国产太阳能电池丝网印刷设备在二次印刷领域的突破,大大提高了设备的印刷精度,从而提升了电池片的转换效率。

自2011 年以来,公司产品不断更新。

陆续推出1)SL 设备,是国产设备在太阳能电池丝网印刷领域的一大进步,技术水平属于国内领先;2)SL-DP 设备,填补了国产设备在太阳能电池二次印刷领域空白,技术国际领先;3)DL 设备,在SL 基础上实现双通道和双头印刷,技术国际领先;4)FDL 设备,DL 的升级版,技术国际领先。

截至2020 年底,公司主营产品的印刷产能可以达到单轨3,400 片/小时,双轨6,800 片/小时,碎片率可以达到小于0.1%,印刷精度可以达到±5 微米,同行业的竞争对手相比,具备一定的性能优势。

图5:公司产品不断迭代更新
相较于单头单轨设备,双头双轨设备具备运行更加稳定、占地面积更小等优点,节约了场地和人员投入,有效降低了电池生产企业的成本,且双头双轨生产线均可以实现二次印刷。

近年来,双头双轨逐渐成为公司主打产品,规模不断提升,其占成套设备总营收的百分比由2016 年的39.77%提升至2020 年的99%。

表2:单头单轨与双头双轨产品比较(单价为2020 年价格)
项目双头双轨单头单轨
产品SL、SL-DP DL、FDL 平均单价
(万元/条)
1141.99510.25
核心设备核心设备为双通道丝网印刷机,双通道丝网印
刷机的两端分别设有一条印刷传送带与一个印
刷头。

核心设备为单通道丝网印刷机,单通道丝
网印刷机只设有一条印刷传送带与一个印
刷头。

整线布局双通道丝网印刷机与其他辅助设备进行合理的
连接可实现两条印刷工序的有效并联。

单通道丝网印刷机与其他辅助设备相连
接形成一条印刷工序。

占地面积长度较长,在相同产能下,与单头单轨相比,
设备的占地面积较少。

长度较短,在相同产能下,与双头双轨相
比,占地面积更大。

运行过程可以在一条线停机时另一条线继续工作,且使
用高速集成总线控制,更快速,稳定,可靠。

某一工序更换丝网时整条生产线都需要
停下来。

单线占比
双线占比
相比国外产品,公司产品具有显著优势。

在公司进入此领域之初,太阳能电池丝网印刷生 产线成套设备领域被 Baccini 为首的国外企业所垄断,公司通过不断加大研发投入、产品迭代更新,实现了进口替代。

在丝网印刷领域,公司目前的竞争对手主要是来自外国,如美国的应用材料、德国的 ASYS 公司、英国的 DEK 公司等,国内竞争对手主要为东莞科隆威。

目前公司主营产品的印刷产能可以达到单轨 3,400 片/小时,双轨 6,800 片/小时,碎片率可以达到小于 0.1%,印刷精度可以达到±5 微米。

与国外的竞争对手相比,公司具有性能和价格优势,且能够充分发挥本土化的优势,提供更优质的服务;与国内竞争对手科隆威相比,具有显著的市场份额优 势。

1.3. 股权结构稳定,实施股权激励计划彰显信心
公司股权相对集中,周剑、王正根为公司控股股东及共同实际控制人。

周剑、王正根分别为公司第一大、第二大股东,分别直接持有公司 23.42%、18.08%股份,合计直接持股比例为 41.50%,并通过苏州迈拓投资间接持有公司 3.34%的股份,合计控制公司 44.84%的股份。

周剑和王正根签署了《一致行动协议》,约定在行使各项涉及股东权利、董事权利以及日常生产经营、管理及其他重大事项决策等诸方面保持一致。

下属子公司如迈讯智能等,多为负责研发工作的全资子公司。

图 7:公司股权结构
实施股权激励,彰显公司业绩信心。

20 年 11 月公司发布第二期股权激励计划,拟向核心技术(业务)人员 187 人授予 46.65 万份股票期权,占总股本约 0.9%。

本计划股票期权 以 2019 年业绩为基数,分三次行权,有利于绑定核心技术人员,促进业绩增长。

表 3:股权激励计划
图 6:双线产品占比不断提升
120.00% 100.00% 95.40%
99.09%
99.00%
80.00% 71.48%
60.00% 60.23% 40.00% 39.77%
28.52%
20.00% 0.00%
4.60%
0.91% 1.00% 2016
2017 2018
2019
2020
行权期 业绩考核目标
行权比例 第一次行权 以 2019 年净利润为基数,2020 年净利润增长率不低于 15% 30% 第二次行权 以 2019 年净利润为基数,2021 年净利润增长率不低于 35% 30% 第三次行权
以 2019 年净利润为基数,2022 年净利润增长率不低于 60%
40%
1.4. 财务指标整体优秀,业绩不断增厚
近年来,公司业绩持续增厚。

公司营业收入由 2016 年的 3.45 亿元增加至 2020 年的 22.85 亿元,年复合增长率为 60.40%;归母净利润由 2016 年的 1.07 亿元增加至 2020 年的 3.94 亿元,年复合增长率为 38.56%,业绩增长趋势强劲。

归母净利润
YOY
公司主营业务突出。

太阳能电池丝网印刷生产线成套设备收入占比较高,2020 年成套设备收入占比高达 67.13%,换算成单线平均单价为 570.32 万元/条,维持在稳定水平。

图 10:2016 年至 2020 年公司营业收入构成(百万元)
图 11:2020 年成套设备收入占比
2,500.0
133.1
2,000.0 618.2
1,500.0 65.6 190.5
1,000.0 19.2
6.6 9.3 103.4
1,181.6 1,534.2 500.0 26.1 80.6 665.2 0.0
312.6 386.0 2016
2017
2018
2019
2020
成套设备 单机 配件及其他
5.82%
27.05%
67.13%
成套设备
单机
配件及其他
利润率有所下滑,2020 年企稳。

公司毛利率自 2016 年的 52.42%下滑至 2019 年的 33.82%,净利率由 2016 年的 31%下降至 2019 年的 16.96%,其中占公司业务比重最大的成套设备产品的毛利率由 2016 年的 52.97%下降至 2019 年的 31.23%。

毛利率下降的主要原因是:1) 较多的客户要求公司代为采购外购设备,外购设备的毛利率较公司自制设备的毛利率低, 从而导致成套设备的整体毛利率有所下滑;2)技术迭代,每条整线配备的单机数量上升, 公司为稳固市场地位未增加售价。

利润率 2020 年企稳,2021 年 Q1 毛利率增长至 38.21%,净利率增长至 18.54%,整体仍处在较高水平。

费用管控优秀,三费占比下降。

公司的费用率不断下降,2017 年到 2021 年 Q1 公司的三费占比由 16.65%下降到 8.84%,销售费用和财务费用存在不同程度的下降,管理费用因为股权激励略有提升。

图 8:2016 年-2021 年 Q1 营业收入(百万元)
图 9:2016 年-2021 年 Q1 归母净利润(百万元)
2,500.0 2,285.4 250.00% 2,000.0 200.00% 1,437.7
1,500.0 150.00%
1,000.0 787.9
631.6 100.00%
345.3 475.9
500.0
50.00% 0.0
0.00%
2016 2017 2018 2019 2020 2021
Q1
营业收入
YOY
450.0 394.4 400.00% 400.0 350.00% 350.0 300.00% 300.0 247.5 250.00% 250.0 170.9
200.00%
200.0 150.0 107.0 130.9
120.1 150.00%
100.0 100.00% 50.0 50.00% 0.0
0.00%
2016 2017 2018 2019 2020 2021
Q1
财务费用
三费占比
盈利能力方面,公司 ROE 、ROA 整体有所下降,2017、2018 年下滑后 2019、2020 年有所回升,根据杜邦分析,除前文分析的由于外购设备增多,销售净利率下降的因素外,公司业务规模扩大,存货周转率降低带来一定影响。

图 14:2016 年-2021 年 Q1 盈利能力
图 15:杜邦分析拆分
70.00% 63.88%
60.00% 52.30% 40.43% 50.00% 42.15%
40.00% 22.21% 30.00% 20.46% 16.40% 22.59%
14.98% 18.22%
5.06% 20.00% 4.80% 10.00% 0.00%
2016
2017
2018
2019
2020
2021 Q1
ROE(摊薄) ROIC
100% 4 80% 0.86 3.62
3.5 3.04
2.96
3 60% 2.38
2.682.5
0.55
0.532 40% 0.41 0.43
1.5
20% 31%
27.25%
21.63%
1
16.96% 16.903.5
% 0%
2016
2017
2018
2019 2020
销售净利率
资产周转率
权益乘数
2. 行业分析:光伏行业长期向好,HJT 或成未来之星
2.1. 现状:光伏行业快速发展,中国立于舞台中央
我国太阳能光伏产业虽起步略晚,但发展迅速,在螺旋式上升中不断发展:
• 快速发展期(2004-2010 年):中国光伏制造业利用国外的市场、技术、资本,迅速
形成规模,2009 年,我国出台了应对金融危机的一揽子政策,光伏产业获得战略性新兴产业的定位,催生了新一轮光伏产业投资热潮。

• 产业剧烈调整(2011-2013 年):上一阶段的快速回升导致行业产能增长过快,但是
欧洲补贴力度削减带来的市场增速放缓,导致光伏制造业陷入严重的阶段性过剩,产 品价格大幅下滑,我国光伏制造业再次经历挫折,几乎陷入全行业亏损。

• 产业逐渐回暖(2013 年-2017 年):光伏产业支持政策密集出台,配套措施迅速落实。

随着国内光伏技术的快速进步,从国产原、辅料到国产设备成为主流,一方面降低成 本,另一方面提升发电效率,光伏发电成本已越来越接近于上网电价。

• 531 新政整改(2017 年-2019 年):国家相关部门用补贴政策助力光伏产业完成再一
次复兴后,盲目扩产、消纳、补贴缺口等问题逐渐暴露。

2018 年政府出台 531 新政, 加快光伏发电补贴退坡,降低补贴强度,光伏新增装机量开始下降。

图 12:2016 年-2021 年 Q1 毛利率、净利率
图 13:2016 年-2021 年 Q1 期间费用
60.00% 52.42% 48.83%
50.00%
39.55%
38.21%
40.00% 31.00%
33.82% 34.02% 27.25%
30.00% 21.63%
16.96% 16.93% 18.54%
20.00% 10.00%
0.00%
2016
2017
2018
2019
2020
2021 Q1
销售毛利率 销售净利率
140.00 18.00% 120.00
15.76%
16.65% 16.00% 100.00
14.00% 80.00
11.58% 10.89% 12.00% 60.00 9.99% 8.8410.00% 8%.00%
40.00 6.00% 20.00 4.00% 0.00 2.00%
(20.00) 2016 2017 2018 2019 2020 2021 0.00% Q1
销售费用 管理费用
•开启平价元年(2020 年-至今):多晶向单晶转变、大硅片的扩产潮、PERC+异质结等
新兴电池片技术的不断发展带来光伏产业成本的不断下降,开启光伏平价元年。

图16:光伏产业发展历程
新增装机容量企稳,光伏行业长期向好。

近年来,中国的产业发展迅速,我国光伏新增装
机量在2017年达到顶峰53GW,2010-2017年CAGR达到93.60%,“531”新政实施后,
补贴退坡,光伏增速开始放缓,2018 年新增光伏装机量下降至44.6GW,2019 年继续下降
至30.1GW。

2020 年,新增装机容量企稳,根据国家能源局发布的数据,截至2020 年我
国光伏市场累计装机量为253GW,2020 年新增装机量为48.2GW,同比增长60%。

2020
年我国光伏发电量为2605 kWh,同比增长16.2%,占总发电量比重3.5%。

根据CPIA 预计,
2020 年以后新增装机容量将逐年提升,预计2025 年将达到65-80GW,有望翻番,光伏
产业长期向好。

图17:中国历年新增装机容量(GW)图18:中国历年累计装机容量(GW)
60.0 128% 52.8 140%
50.0 44.6 48.2 120%
100%
40.0 34.5
30.1 6 80%
30.0 43%53%06%0%
40%
20.0 12.9 15.1 20%
10.6 0% 10.0 -18% -15%-33% -20%
-40% 0.0 -60%
新增值同比300 253 90% 250 79% 80%
68% 204 70% 200 175 60% 150 45%
54%
130 50%
40% 100 77 34% 30% 501928
43
17%
242%0%
10%
0 0%
累计值同比
图19:2020-2025E 中国光伏装机规模预测(GW)
6%
2
光伏设备市场平稳增长。

光伏设备销售额与光伏新增装机量同向变化,自欧洲削减光伏补
贴以来,欧洲电价下调,光伏装机需求量增速放缓,2013 年开始中国推出标杆电价政策, 加上光伏产业将本,光伏产业开始平稳发展。

全球光伏设备销售额开始平稳增长,从 2013 年的 17.5 亿美元增长至 2019 年的 50 亿美元,2019 年全球光伏设备行业销售收入同比增长 4.2%。

其中中国市场规模达到 250 亿元,同比增长 13.6%,占全球市场的 71.4%。

2019 年中国光伏设备产业产值超过 200 亿元。

图 20:全球光伏设备市场规模(亿美元)
60 50 34.90%
40 28.3
44.6
48
50
35.4
5.10% 2 40.00% 35.00% 30.00% 25.00% 30 20 17.5
10 0
23.6
19.90%
7.60%
20.00% 15.00% 10.00% 4.20%
5.00% 0.0 %
2013年
2014年
2015年
2016年 2017年
2018年
2019年
市场规模
YOY
根据国际可再生能源机构(IRENA)数据显示,2019 年全球光伏累计安装容量市场份额主要来自于亚洲,亚洲累计安装容量为 330427MW ,占比为 57.09%。

欧洲累计安装容量为 138539MW ,占比为 24.78%;北美累计安装容量为 68276MW ,占比为 11.86%。

2019 年全球光伏新增安装容量市场份额也主要来自于亚洲,亚洲新增安装容量为 55857MW ,占比为 57.25%。

欧洲新增安装容量为 19332MW ,占比为 19.81%;北美新增安装容量为 11210MW , 占比为 11.49%。

图 21:2019 年全球光伏累计装机容量区域市场份额统计
图 22:2019 年全球光伏新增装机容量区域市场份额统计
6.27%
11.86%
24.78%
57.09%
亚洲
欧洲
北美
其他
11.45%
11.49%
19.81% 57.25%
亚洲
欧洲
北美
其他
中国光伏累计装机量排世界第一。

国际能源署(IEA )发布的 2020 年全球光伏市场报告显示,2019 年全球光伏新增装机 114.9GW ,连续第三年突破 100GW 门槛,同比增长 12%, 光伏累计装机量达到 627GW 。

2019 年中国累计装机容量为 204.7GW ,占全球光伏装机容量的 32.62%,自 2017 年以来中国的占比就达到 30%以上,在各个国家中排名第一。

中国累计装机量占比
中国新增装机量占比
2.2. 中期:电池片技术迭代更新带来新需求,HJT 或将成未来之星
2.2.1. 电池片的发展方向呈现多晶电池向单晶电池发展,P 型电池向 N 型电池发展的趋势。

• 单晶电池和多晶电池以所使用硅片的材料种类来区分,多晶是无序排列,单晶是有序
排列。

整体来看,多晶电池虽具有成本优势,但转化效率较低,2019 年规模化生产的单晶电池和多晶电池平均转化效率分别为 22.3%、19.3%。

单晶电池均采用 PERC 技术,电池效率近两年仍有较大的提升空间,多晶黑硅电池则效率提升动力不强、空间不大。

• 单晶根据衬底掺杂元素不同分为 P 型电池和 N 型电池。

P 型的单晶电池成本相对较低,
光电转换效率难以达到 23.5%以上,并且未能彻底解决以 P 型硅片为基底的电池所产生的光衰现象。

与 P 型硅相比,N 型硅体少子寿命更长,对 Fe 等金属有更高的容忍度,不易发生由于 B-O 复合体导致的 LID 光致诱导衰减现象,转换效率更高。

目前市场上的主流电池片包括单晶 PERC 、单晶 PERC+SE 、N 型双面、TOPcon 、HIT (异 质结)、IBC 等几种电池,其中前两种为 P 型电池,其余为 N 型电池。

ITRPV 预测, 随着 N 型电池技术的发展,N 型硅片(电池)市场份额将持续提升,2019 年超过 10%、 2029 年超过 40%。

图 24:电池片技术路线图
图 23:中国光伏累计装机量排世界第一
60.0% 50.0%
53.3%
45.6%
42.6%
40.0% 30.0% 33.1%
29.6%
32.4% 34.5%32.6%
22.6% 25.5%
26.2%
20.0% 18.9%
14.0% 15.9%
10.0% 8.4% 10.3% 2.3%
4.9%
6.5%
0.0%
0.1% 2010年 2011年 2012年 2013年 2014年 2015年 2016年 2017年 2018年 2019年
表4:不同电池片结构和制备技术
名称释义
Al-BSF 铝背场电池(Aluminium back surface field)——为改善太阳能电池的效率,在PN 结制备完成后,在硅片的背光面沉积一层铝膜,制备P+层,称为铝背场电池。

PERC 发射极钝化和背面接触(Passivated emitter and rear contact)——利用特殊材料在电池片背面形成钝化层作为背反射器,增加长波光的吸收,同时增大P-N 极间的电势差,降低电子复合,提高效率。

PERT 发射极钝化和全背面扩散(Passivated emitter rear totallydiffused)——PERC 技术的改进型,在形成钝化层基础上进行全面的扩散,加强钝化层效果。

TOPCON 隧穿氧化层钝化接触(Tunnel Oxide Passivated Contact)——在电池背面制备一层超薄氧化硅,然后再沉积一层掺杂硅薄层,二者共同形成了钝化接触结构。

HJT/HIT 具有本征非晶层的异质结(Heterojunction with intrinsic thin layer)——在电池片里同时存在晶体和非晶体级别的硅,非晶硅的出现能更好地实现钝化效果。

IBC 交指式背接触(Interdigitated back contact)——把正负电极都置于电池背面,减少置于正面的电极反射一部分入射光带来的阴影损失。

2.2.2.电池技术不断更新,PERC 为目前市场主流。

电池技术由BSF 向PERC、HJT 等高效电池技术不断发展,2019 年BSF 电池在全球市场
占比约31.5%,同比下降28.5 %。

新一代工艺技术PERC 市占率持续提升,根据CPIA,
2019 年新建电池产线均采用PERC 技术,并且对老旧电池产线进行技改,使得PERC 迅
速反超BSF 常规电池,占据了超过65%的市场份额。

图25:2018-2025 年不同电池技术未来市场占比情况图26:电池技术由BSF 向PERC、HJT 等技术不断发展
2019 年,PERC 产能约达108GW,占中国总产能66%。

PERC 占据高市场份额主要由于其
成本优势和效率优势两方面原因:1)成本,2019 年 PERC 电池产线投资成本已降至 30.3 万元/MW ,同比下降超过 27%,随着未来设备生产能力的提高及技术进步,单位设备投资额将进一步下降。

2)效率,PERC 电池技术通过双面、SE 等技术不断提升效率,达成 PERC+ 电池技术,效率已从 2018 年的 21.8%提升至 2020 年的 22.4%。

图 27:2019-2025 年 PERC 电池投资成本变化趋势(万元/MW )
图 28:2017-2021 年 主流产业化晶硅电池技术路线效率发展情况
2.2.
3. HJT 具备多项优势,未来发展空间较大。

HJT 是一种 N 型单晶双面电池,具有工艺简单、发电量高、度电成本低的优势。

制作工艺上,首先在 N 型单晶硅片(c-Si )的正面沉积很薄的本征非晶硅薄膜(i-a[J3]-Si:H )和 p 型非晶硅薄膜(p-a-Si:H ),然后在硅片的背面沉积很薄的本征非晶硅薄膜(i-a-Si:H )和 n 型非晶硅薄膜(n-a-Si:H )形成背表面场;再在电池的两面沉积透明氧化物导电薄膜(TCO), TCO 不仅可以减少收集电流时的串联电阻,还能起到像晶硅电池上氮化硅层那样的减反作用;最后在 TCO 上制作金属电极。

降本、增效是光伏行业发展所遵循的两条原则,与主流的 PERC 电池相比,HJT 具有工艺流程短、转换效率高、功率衰减低等优点,同时面临着成本较高的问题。

图 29:HJT 电池结构
图 30:异质结电池与其他电池效率及成本对比
工艺:HJT 电池工艺简单,仅需要经过清洗制绒、非晶硅薄膜沉积、TCO 镀膜、丝网印刷四道工序,与其他电池技术工艺相比具有显著优势(PERC 电池需要 8-10 道工序): • 清洗制绒:异质结及界面决定电池的最终特性,硅衬底作为异质结界面的一部分,其品
质是决定电池性能的关键因素之一。

因此需要制绒清洗工序优化电池的陷光性能, 有效绒面结构可使入射光在表面进行多次反射和折射,形成洁净表面,减少硅片表面不洁净而引入的缺陷和杂质,从而降低结界面处载流子的复合损失。

现今主要有两种清洗法:美国无线电公司推出的 RCA 清洗法,以及臭氧清洗。

针对两种清洗方法,虽然基于臭氧的清洗工艺成本较低,但 RCA 清洗工艺因性能更为稳定而被广泛推广。

•非晶硅薄膜沉积:非晶硅薄膜趁机是沉积工艺的第一步,也是最关键的一步,一般采用
PECVD 设备完成。

它涉及本征和掺杂非晶硅薄膜的多层堆叠,并在纳米尺度上对其
进行控制。

这一步骤十分关键,因为pn 结是在表面形成的并且沉积层也决定了钝化
的效果,因此这是决定HJT 性能好坏的关键。

•TCO 膜沉积:在HJT 工艺中沉积的后半部分涉及制备透明导电氧化层TCO 薄膜,
用作减反层以及横向输运载流子至电极的导电层。

TCO 薄膜的制备方法较多,包括
各种物理气相沉积(PVD),化学气相沉积(CVD),喷射热分解法以及溶胶-凝胶法(Sol-
Gel),每种方法都有其各自的优缺点。

目前行业中TCO 薄膜通常应用溅射的方法在
PVD 设备中完成,或者运用RPD 设备雾状成膜方式,通过能量源带上去。

•丝网印刷:丝网印刷的作用是制备电极,即与PN 结两端形成欧姆接触,是目前行业
内最常用的制备电极的方法,能与硅形成牢靠的欧姆接触,具有良好的导电性能,高
电流收集效率等优点。

但由于HJT 电池不耐高温,所以本工艺采用银浆不同于常规产品,
工艺中使用低温银浆印刷及低温固化,具体工艺流程包括背电极印刷、烘干、正电极印刷、
烘干和低温固化。

图31:异质结电池工艺流程及设备
表5:各种晶体硅电池的工艺比对
常规铝背场电池P 型PERC 单晶电池P 型PERC+SE N 型双面电池HIT 电池1硅片清洗植绒硅片清洗植绒硅片清洗植绒硅片清洗植绒硅片清洗植绒2扩磷扩磷扩磷扩硼PECVD 沉积硼3--激光掺杂--
湿法去背结湿法去背结湿法去背结-4等离子去边or 湿
法去背结
5清洗清洗清洗清洗-
6---离子注入磷PECVD 沉积磷7PECVD 镀SiNx 膜PECVD 镀SiNx 膜PECVD 镀SiNx 膜PECVD 镀SiNx 膜PVD 镀透明导电膜8-ALD+PECVD 镀ALD+PECVD 镀ALD+PECVD 镀PVD 镀透明导电膜
AL2O3+SiNx AL2O3+SiNx AL2O3+SiNx
9-激光开槽激光开槽--
10 3 丝印+3 烘干 3 丝印+3 烘干 3 丝印+3 烘干 3 丝印+3 烘干 3 丝印+3 烘干
11测试分选测试分选测试分选测试分选测试分选
效率:HJT 电池由于Voc(开路电压)高,其理论效率高达27%以上,处于目前技术路线的前
列。

相同功率下,HJT 电池发电能力也更强。

HJT 电池由于其温度系数低、无衰减、弱光
响应强等特点,相同功率下,较其类型的组件发电能力更强,较多晶组件高10%以上,较。

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