（報告出品方/作者：華西證券，俞能飛）

1 光伏框架

光伏原理

光伏發(fā)電的基本原理是利用半導體的光生伏特效應（Photovoltaic Effect），在太陽能電池內(nèi)部PN 結上形成電位差，從而將太陽能轉換為電能，因此光伏電池是決定光伏發(fā)電效率的核心器件。光伏電池 中的最核心部分是PN結，在P型（摻硼）硅片和N型（摻磷）硅片的交界面形成。P型半導體摻雜元素 為硼，空穴作為多數(shù)載流子（多子）主要參與導電，電子是少數(shù)載流子（少子）；N型半導體摻雜元素 為磷，電子作為多子主要參與導電，空穴是少子。

由于半導體內(nèi)載流子濃度的差異，在PN結會形成一個由N指向P的內(nèi)電場。當太陽光照射在半導體表 面，PN結附近的電子吸收能量變?yōu)橐苿拥淖杂呻娮樱瑫r在原來的位置形成空穴。自由電子受到內(nèi)電 場的作用會向N區(qū)漂移，同時對應空穴向P區(qū)漂移。當連接電池正負極形成閉合回路時，自由電子受到 內(nèi)電場的力從N區(qū)經(jīng)過導線向P區(qū)移動，在外電路產(chǎn)生電流。

2 電池生產(chǎn)工藝流程及設備

2.1 從硅料到硅片工藝流程及設備

從單、多晶工藝流程圖可以看出，單、多晶光 伏發(fā)電系統(tǒng)的成本主要差異集中在單多晶硅片 的加工流程上。

多晶硅片首先需要在多晶爐里形成硅鑄錠，之 后通常使用砂漿切割形成多晶硅片； 而單晶硅片的形成需要在多晶硅的基礎上進行 進一步加工，在單晶爐里形成單晶拉棒，在經(jīng) 過金剛線切割形成單晶硅片。

2.2 光伏電池片介紹

P 型電池原材料為P型硅片（摻雜硼），型電池原材料為N型硅片（摻雜磷）。 P型電池主要是BSF電池和PERC電池。N型電池目前投入比較多的主流技術為HJT電池和TOPCon電池 。P型電池傳統(tǒng)單晶和多晶電池主要技術路線為鋁背場技術（AI-BSF），目前主流的P型單晶電池技術 為PERC電池技術，該技術制造工藝簡單、成本低，疊加SE（選擇性發(fā)射技術）提升電池轉換效率。

N型電池，隨著P型電池逐漸接近其轉換效率極限，N型將成為下一代電池技術的發(fā)展方向。N型電池 具有轉換效率高、雙面率高、溫度系數(shù)低無光衰弱光效應好載流子壽命更長等優(yōu)點，主要制備技術包括 PERT、TOPCon、IBC、HJT等。

2.3 組件介紹—結構、作用及工序流程

組件：具有內(nèi)部聯(lián)接及封裝的、能單獨提供直流電輸出的最小不可分割的太陽電池組合裝置稱為太陽電 池組件。

光伏組件作為光伏系統(tǒng)中最為基礎的組成部分，其質量嚴重影響到光伏系統(tǒng)的工作年限。只有封裝可靠 ，才能使電池受到更少的外界影響，體現(xiàn)其自身價值。 太陽能組件主要有電池片、互聯(lián)條、匯流條、鋼化玻璃、EVA、背板、鋁合金、硅膠、接線盒這九大核 心組成部分。

光伏組件生產(chǎn)制造過程主要是將單片光伏電池片進行串聯(lián)和并聯(lián)連接后嚴密封裝，以保護電池片表面電 極和互聯(lián)線等不受到腐蝕，另外封裝也避免了電池片的碎裂，所以光伏電池組件生產(chǎn)過程其實就是組件 的封裝過程，因此組件線又叫封裝線。

3 行業(yè)趨勢及市場規(guī)模

3.1 光伏新增裝機逐年攀升，產(chǎn)業(yè)鏈各環(huán)節(jié)持續(xù)向好

能源轉型提供廣闊市場，光伏發(fā)電逐漸占據(jù)主流。當前，全球能源體系正加快向低碳化轉型，可再生能 源規(guī)模化利用與常規(guī)能源的清潔低碳化將是能源發(fā)展的基本趨勢，加快發(fā)展可再生能源已成為全球能源 轉型的主流方向。

3.2 硅片、電池片和組件市場變化趨勢

硅片朝大尺寸方向發(fā)展：M2市場份額會逐步下降；M6市場份額會逐步下降，但下降速度低于 M2； M10和M12未來一段時間會占據(jù)主流

硅片薄片化趨勢： 2021 年，多晶硅片平均厚度為180μm ，P型單晶硅片平均厚度在175μm左右 ，N型硅片平均厚度為168μm； 硅片尺寸越大，薄片化速度或減緩。

切割線母線直徑變化趨勢： 2021年，金剛線母線直徑為48-57μm，用于 單晶硅片的金剛線母線直徑降幅較大，且呈 不斷下降趨勢； 用于多晶硅片的金剛線母線直徑大于單晶硅 片，用于多晶硅片的金剛線母線直徑降幅趨 緩。

4 工藝變化對設備的影響

4.1 硅片尺寸對設備的影響

大尺寸趨勢已成為行業(yè)共識，隨著相關研究越來越深入、制程越來越精益、差異化越來越明顯，未來市 場會對設備制造商提出更多、更高的要求。 后續(xù)的技術進步主要圍繞拉晶、加工設備的優(yōu)化升級，對于企業(yè)而言被不同技術路線替代可能性較低， 具有大規(guī)模投資基礎。

硅片端：當前主流單晶爐熱屏內(nèi)徑在270mm左右，M12硅片外徑達到295mm，需要投資新的長 晶設備，大尺寸硅片薄片化過程中碎片率更高，切片機也需要更換。且為了減少成本，單爐投料 量也在不多增加；

電池片端：擴散、沉積工藝在密封管道中進行，相應尺寸需要擴大，同時制絨、鍍膜等環(huán)節(jié)均勻 度要求更高，設備需要改進或換新；

組件端：層壓機和串焊機也要更長和更寬。此外，這些設備的采用也在推動流程的自動化。

4.2 電池片技術迭代對設備影響

前文其實已經(jīng)有過論述，電池片工藝改變對設備的影響是顯而易見的。 PERC只需要在原有BSF基礎上增添設備，TOPCon也只需要在PERC基礎上增添設備。而HJT工序較少 ，需要更換部分全新的設備，且投資額較大。

PERC主要是增加了PECVD/ALD設備。ALD鍍膜均勻性優(yōu)于PECVD。目前ALD設備在新增PERC產(chǎn)能 中占比越來越高，2018年已經(jīng)超過60%。 目前業(yè)內(nèi)PERC電池技術加入熱氧化工藝，并優(yōu)化刻蝕、擴散匹配效率提升至21.7%。 PECVD方法區(qū)別于其他CVD方法的特點在于等離子體中含有大量高能量的電子，可以提供化學氣相沉 積過程所需的激活能。

4.3 組件技術升級對設備的影響—半片技術

使用激光切割法沿著垂直于電池主柵線的方向將標準規(guī)格電池片切成相同的兩個半片電池片后進行焊接 串聯(lián)，從而可將通過每根主柵的電流降低為原來的1/2，內(nèi)部損耗降低為整片電池的1/4，進而提升組 件功率。半片技術疊加在常規(guī)多晶組件上可以提升5~6W的功率；同樣的技術疊加在單晶PERC組件上 就可以帶來8W以上的功率提升。

半片組件優(yōu)勢： 降低發(fā)熱，減少溫度損失 ；減少遮擋損失 ； 提高封裝效率。

與其他新技術相比，半片技術最成熟、最容易實現(xiàn)快速規(guī)模化量產(chǎn)，因此對串焊機的數(shù)量需求增長將會 更加顯著。

5 重點企業(yè)分析

5.1 邁為股份：HJT整線設備龍頭，募資擴產(chǎn)貢獻業(yè)績

公司成立于2010年，主營產(chǎn)品為太陽能電池絲網(wǎng)印刷生產(chǎn)線成套設備，包括核心設備全自動太陽能電 池絲網(wǎng)印刷機和自動上片機、紅外線干燥爐等生產(chǎn)線配套設備。公司首次實現(xiàn)了國產(chǎn)太陽能電池絲網(wǎng)印 刷設備在二次印刷領域的突破，提升了電池片的轉換效率，改變了我國太陽能電池絲網(wǎng)印刷設備主要依 賴進口的局面。 公司擬募集資金不超過28.12億元，募投異質結太陽能電池片設備產(chǎn)業(yè)化項目，投產(chǎn)后公司將具備每年 提供40條異質結太陽能電池片整線設備的能力，預計達產(chǎn)后每年可實現(xiàn)銷售收入60億元。 公司是HJT整線設備國產(chǎn)化的領軍者，與隆基股份、通威、晶澳等光伏行業(yè)巨頭建立了長期合作關系。

5.2 捷佳偉創(chuàng)：電池片核心設備供應商，多維度布局高效電 池片

公司成立于2007年，是國內(nèi)領先的晶體硅太陽能電池生產(chǎn)設備制造商，產(chǎn)品包括干法類設備（擴散爐 、PECVD設備）、濕法類設備（制絨清洗設備、刻蝕設備）以及自動化設備五大類，同時公司在絲網(wǎng) 印刷、燒結、分選領域也進行了技術儲備，是目前少有的儲備有PERC+/TOPCon/HJT等多種先進技術 的電池片設備公司。公司HJT電池整線設備從制絨到絲網(wǎng)印刷機自動化設備國產(chǎn)化已量產(chǎn)，正進行產(chǎn)業(yè) 化推廣應用，同時，公司適用于大尺寸硅片的TOPCon電池工藝設備也進入產(chǎn)業(yè)化推廣應用，并積極推 進半導體、光電領域設備的研發(fā)和應用。 公司與下游龍頭企業(yè)合作緊密，主要服務于阿特斯、天合光能、隆基股份、晶科能源等大型光伏電池生 產(chǎn)企業(yè)。

5.3 奧特維：串焊機龍頭，切入硅片&電池片全領域布局

公司目前主要業(yè)務涉及光伏設備、鋰電設備及半導體設備。光伏設備領域以串焊機、激光劃片機等組件 設備為主，2021年推出了超高速、大尺寸多主柵串焊機，憑借領先的技術水平進一步鞏固串焊機領域 龍頭地位。一方面，公司縱向業(yè)務延伸，硅片端布局硅片分選機和單晶爐，電池端布局制絨、光注入和 燒結退火一體爐等設備。另一方面，公司積極進行橫向業(yè)務擴展，鋰電設備主要是軟包和圓柱模組和 PACK 線、圓柱電芯外觀檢測設備，半導體鍵合機設備已經(jīng)進入客戶試用驗證期。

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精選報告來源：【未來智庫官網(wǎng)】。

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