光伏大涨,TOPCon电池拔得头筹,一文了解TOPCon电池(附股)

光伏大涨,TOPCon电池拔得头筹,一文了解TOPCon电池(附股)
2023年04月26日 15:29 同花顺

摘要:光伏板块今日强势逆袭,TOPCon电池更是直接霸居榜首。本文深度分析了TOPCon电池的定义、核心优势、技术路线以及相关上市公司。预计阅读时长2.5分钟。

百花齐放,各争鸣在光伏电池的技术迭代中,TOPCon电池今年有望实现量产!

被一直鄙视的光伏,今天终于抖擞精神,开始争气了,各个细分方向出现上涨,其中TOPCon电池最为强势,直接领涨两市。

“牛夫人”忽然变身“小甜甜”,大有蕴意,我们今天一起了解下TOPCon电池,有哪些优势?为何今天能够拔得头筹?有哪些公司已经开始布局?

1、光伏电池百花齐放,新技术不断迭代

光伏电池的发展主要经历了三代:晶硅电池、薄膜电池、新型电池。

资料来源:天风证券研究所资料来源:天风证券研究所

第一代晶硅电池

包括单晶硅太阳能电池和多晶硅太阳能电池,按照衬底材料不同分为P型电池和N型电池,P型电池是以P型硅片为衬底的电池片,N型电池是以N型硅片为衬底的电池片,其中TOPCon、HJT电池属于N型电池。

第二代薄膜电池

主要包括碲化镉(CdTe)、砷化镓(GaAs)、铜铟镓硒(CIGS)电池。

第三代新型电池

分为单结钙钛矿和多结叠层钙钛矿,其中大家熟知的钙钛矿电池就属于此类。

在第一代晶硅电池中,P型电池发展较为成熟,是目前市场主流的光伏电池,制制造简单,成本较低,但PERC电池的效率已经达到极限效率。相较于P型电池,N型电池转化效率更高,双密率高,温度系数低,几乎无光衰、弱光效应好,但制造工艺复杂,成本更高,被行业内普遍认为是下一代的电池技术,其中TOPCon电池技术是N型电池主流技术路线之一。

数据来源:中航证券研究所数据来源:中航证券研究所

2、TOPCon电池—N型光伏电池,兼具三大优势

TOPCon电池,即隧穿氧化层钝化接触太阳能电池,采用高质量的超薄氧化硅和重掺杂多晶硅的叠层结构,对全背表面实现了高效钝化,同时载流子选择性地被收集,核心在于背面钝化接触技术,有效降低表面复合和界面复合,提高开压,从而提升了电池效率。

资料来源:宁波材料所,山西证券研究所资料来源:宁波材料所,山西证券研究所

从电池结构背面看,PERC电池由外及里,依次为SiNx膜、Al2O3膜与此对比,TOPCon电池由外至里,依次为SiNx膜、N型多晶硅薄膜、SiO2膜。主要区别在于去除Al2O3膜、新增N型多晶硅薄膜、SiO2膜。

数据来源:华金证券研究所数据来源:华金证券研究所

TOPCon核心优势明显,光电转化效率高,投资性价比高,发电性能优异。

(1)光电转换效率高

当前主流电池PERC电池平均量产效率为23.2%,理论转换效率为24.5%,量产转化效率已经接近理论极限,如果想提升到24%以上需要PERC之外的新技术。

数据来源:浙商证券研究所数据来源:浙商证券研究所

TOPCon电池目前量产效率在24.5%-25%左右,N型单面TOPCon电池理论效率为27.1%,N型双面TOPCon电池理论效率为28.7%。未来量产转化效率依旧有较大提升空间。实验室效率方面,晶科182N型TOPCon实现26.4%转换效率;量产效率方面,规模投产企业量产效率已达到25%。并且,TOPCon电池的提效路径清晰,可以用过光学性能提升和电学性能改善两大类方法。

数据来源:华金证券研究所数据来源:华金证券研究所

(2)可兼容现有产线工艺,有效降低设备投资成本

TOPCon与PERC产线具有兼容性,可基于PERC产线进行改造升级。目前新建PERC产线的设备投资额为1.2-1.5亿元/GW,新建TOPCon产线设备投资额为1.8-2.3亿元/GW,新建HJT产线设备投资额为4亿元/GW。从PERC升级至TOPCon则设备投资额为0.6-0.8亿元/GW,能有效降低设备投资成本。

数据来源:浙商证券研究所数据来源:浙商证券研究所

(3)TOPCON电池参数性能优异

TOPCON电池参数性能优异,双面率可达85%,PERC为70%左右,N型高双面率能够带来发电增益约2.03%。

数据来源:浙商证券研究所数据来源:浙商证券研究所

另外,N型电池硅片基底掺磷,无硼-氧对形成复合中心对电子捕获的损失,几乎无光致衰减,N型组件功率质保可达30年,首年衰减小于1%,保证30年后输出功率不低于原始输出功率的87.4%。

3、TOPCon电池多技术并存,2023年有望迎量产

TOPCon电池的制备工序大约12步,包括清洗制绒、硼扩散、BSG去除和背面刻蚀、氧化层钝化接触制备、正背面氧化铝沉积、正背面氮化硅沉积、丝网印刷、烧结和测试分选。

资料来源:Alchemy_Solar,浙商证券研究所资料来源:Alchemy_Solar,浙商证券研究所

其中,氧化层钝接结构制备为TOPCon在PERC的基础上增加的主要工序,也是TOPCon的核心工序,工艺路线大致分为三种LPCVDPECVDPVD从经济性角度看,PECVD路线设备投资成本低、产能大、维护成本低、开机率高。

目前,TOPCon路线设备厂商已经纷纷布局,据不完全统计,当前TOPCon已建产能约69.75GW。其中,晶科目前已投产产能24GW,为TOPCon产能最大的企业。其次,中来股份(维权)目前共建成产能7.6GW,天合光能钧达股份已投产产能达到8GW,一道新能已投产产能达到6.25GW。

从远期规划产能看,据不完全统计,目前TOPCon规划代建总产能超470GW。其中,包括晶澳27.3GW,晶科待建11GW,天合光能待建33GW,钧达规划23GW,一道新能待建14GW产能,协鑫规划30GW。跨界TOPCon玩家包括沐邦高科皇氏集团仕净科技等,2023年TOPCon电池有望实现量产.

4、TOPCon电池上市公司梳理

帝科股份司应用于TOPCon电池的成套导电银浆已实现大规模量产出货。

钧达股份:控股子公司捷泰科技主打的单晶太阳能电池达到国际领先水平。

金辰股份:国内太阳能光伏组件自动化生产装备领域技术水平处于领先地位。

亿晶光电(维权):公司组件项目可生产210mm及以下尺寸规格的PERC及TOPCON组件。

林洋能源公司积极布局N型TOPCon光伏电池产业。

东方日升公司滁州基地有一条500MW的由PERC产线改造而来的TOPCon量产线。

聆达股份:公司二期TOPCON已获得立项批文并实施了前期筹备工作。

天合光能:新建210mm大尺寸i-TOPCon中试线,电池量产平均效率突破24.5%。

中来股份:光伏背膜及太阳能电池领域具有核心竞争力和成长性的企业。

京山轻机公司积极布局HJT、Topcon和钙钛矿叠层电池等新产品的研发和市场拓展。

帝尔激光:光伏激光设备,全面布局各电池路线激光技术应用。

捷佳伟创:国内电池片设备龙头。

另外,还包括:沐邦高科、通威股份聚和材料晶科能源奥特维横店东磁海目星正泰电器永和智控宝馨科技星帅尔赛福天协鑫集成、皇氏集团、英力股份东旭蓝天苏州固锝大族激光ST中利(维权)微导纳米

重点提示:任何逻辑,均要结合大市和个股走势选择介入和离场机会。不建议追高,牢记一句话追高毁一生,低吸富三代。

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