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,各家争鸣,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?
![](http://n.sinaimg.cn/spider20230426/786/w1268h318/20230426/9ea7-abb252e636c677aa0a49af399975508f.jpg)
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](http://n.sinaimg.cn/spider20230426/264/w659h405/20230426/51bf-510fa19ab97d1dbf27192b06d607bd47.jpg)
①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。
②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。
③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](http://n.sinaimg.cn/spider20230426/209/w768h241/20230426/36dc-266e2b5f7e4c36560ddecccfb0db6f3f.jpg)
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](http://n.sinaimg.cn/spider20230426/628/w866h562/20230426/fd16-00d5d7b421d9676619efd0c9f2b8488b.jpg)
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](http://n.sinaimg.cn/spider20230426/583/w323h260/20230426/b0f6-e7867b01f85f900aa21d6dd04d2397b6.jpg)
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](http://n.sinaimg.cn/spider20230426/595/w363h232/20230426/9eb6-c6bb841db995f9c996b7d32e655b6632.jpg)
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](http://n.sinaimg.cn/spider20230426/208/w729h279/20230426/e2e2-4f3bd82f62ce39d407c1e2237f16991e.jpg)
(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](http://n.sinaimg.cn/spider20230426/266/w586h480/20230426/2233-c02b51f7c94293114f72d03288330395.jpg)
(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](http://n.sinaimg.cn/spider20230426/788/w479h309/20230426/d009-739d458486a2c19aa0466d146024dc68.jpg)
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%。
![](http://n.sinaimg.cn/spider20230426/0/w499h301/20230426/dade-18ed30638a7bab1dcdc621072c7d25ca.jpg)
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](http://n.sinaimg.cn/spider20230426/509/w736h573/20230426/62f5-1051ebff9bb95dd9cf63282c82653832.jpg)
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:LPCVD、PECVD、PVD,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。
![](http://n.sinaimg.cn/spider20230426/575/w1268h907/20230426/af42-1fb20fe71c7ebdd42ef3eafa649c9016.jpg)
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![](http://n.sinaimg.cn/spider20230426/697/w972h525/20230426/32e3-8390b890b26bbdabe0ba6f2bf33f63d9.jpg)
![](http://n.sinaimg.cn/spider20230426/23/w357h466/20230426/64a9-67beb584ab360a98ab07d919222d244b.jpg)
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