異質結電池產業(yè)鏈及市場預測研究專題（一）

HJT是（Hetero-junctionwith Intrinsic Thin-layer）的縮寫，中文翻譯為“具有本征非晶層的異質結”。HJT或HIT電池通常指的是單結晶硅和非結晶硅的混合太陽電池或異質結太陽電池。它最早由日本三洋公司（2008年被松下公司收購）于1990年成功開發(fā)，并將HIT申請為注冊商標。在2015年三洋的HJT專利保護結束，技術壁壘消除后，目前，中國、德國、法國、美國、意大利等國家正在大力推進有關HJT電池的研發(fā)及性能提高工作。

HJT太陽電池作為第三代N型技術路線的電池片，是基于硅片的太陽能電池技術和薄膜光伏技術的融合，且兼具兩者優(yōu)點，更偏向于半導體技術，其原理可理解為通過插入一個更寬的帶隙層進行鈍化使電子與基礎區(qū)域分離，以獲得更高的開路電壓。因此它綜合了晶體硅電池與薄膜電池的優(yōu)勢，具有轉換效率高、工藝溫度低、穩(wěn)定性高、衰減率低、雙面發(fā)電等優(yōu)點。

目前主流的高效的電池片技術中，PERC是投資成本最低、產線兼容率最高的技術之一。PERC是在常規(guī)電池背面采用活性鈍化層取代鋁背場，雖然PERC疊加電池和組件技術可以使量產效率接近或超過23%，但似乎已經逐漸接近瓶頸。與PERC相比，HJT有著高效率、低衰減、高雙面率、弱光發(fā)電高、高可靠性以及薄片化等優(yōu)勢。近年，硅料價格一直水漲船高，較PERC電池而言，HJT趨向更薄用料更省，與PERC電池的成本差距逐漸拉近。相關研究資料表明，HJT硅片厚度在2021年已經達到150um。并且一些擁有技術與資本實力的規(guī)?；髽I(yè)正開始展開邁向120um、110um的探索。而PERC電池，硅片厚度在近期才開始降到165um。

現階段PERC與HJT的用硅料成本差距非常小，可預見的趨勢是HJT的用硅料成本將隨著薄片化程度與PERC拉開距離，在硅料成本上可降低幅度在35%左右。但HJT的非硅材料成本比PERC高，所需非硅材料成本占比從高到低依次包括銀漿（59%）、靶材（14%）、氣體（10%）、化學品（10%）、網版（7%），預計 2022 年 HJT 平均非硅成本可控制在0.42 元/W，相較于 PERC+高出 0.21元/W?，F階段我國HJT產線良率可達到96%左右，平均效率已經達到24%左右并有望提升到24.5%~25%。

2020-2023年各種電池技術平均轉換效率變化趨勢

資料來源CPIA OFweek整理制圖

HJT和PERC技術對比

資料來源鈞石能源 《TOPCon電池效益可行性分析》 OFweek整理制圖

光能、風能、核能作為我國規(guī)?；瘧玫?a href="http://msthinker.com/news/" target="_blank">新能源，其中光伏產業(yè)是我國具有國際競爭力的產業(yè)之一。

光伏發(fā)電是一種把太陽能轉化為電能的過程，其發(fā)電原理是太陽光照在半導體P-N結上，形成新的空穴-電子對，在P-N結內建電場的作用下，N區(qū)的光生空穴流向P區(qū)，P區(qū)的光生電子流向N區(qū)，形成從N到P的光生電動勢，從而使P端電勢升高，N端電勢降低，接通電路后就形成P到N的外部電流。電流可以送往蓄電池中存儲起來，也可以直接推動負載工作。

HJT是以N型單晶硅(c-Si)為襯底光吸收區(qū)，經過制絨清洗后，在正面依次沉積了厚度為5-10nm的本征非晶硅薄膜(i-a-Si:H)、摻雜的P型非晶硅(p-a-Si:H)并和硅襯底形成p-n異質結。硅片的背面又通過沉積厚度為5-10nm的i-a-Si:H和摻雜的N型非晶硅(n-a-Si:H)形成背表面場，最后通過絲網印刷在兩側的頂層形成金屬基電極。

資料來源《Future directions forhigher-efficiency HIT solar cells using a Thin Silicon Wafer》，Satoshi Tohoda 等

光伏電池片目前的發(fā)展階段鋁背板BSF電池（1代）→PERC電池（2代）→PERC+電池（2.5代）→HJT電池（3代）→IBC電池（4代），目前產業(yè)正處在PREC電池擴產高峰期，逐步向PREC+、HJT拓展階段，國內許多企業(yè)逐步加大HJT電池產線、產能及研發(fā)有關的投資布局。全球HJT現有主流廠商的平均量產轉換效率在23%左右，在實驗室的效率能達到26%。預測未來5年能突破25%。

太陽能電池類型

資料來源CPIA OFweek整理制圖

HJT電池產業(yè)鏈上游為原材料和制造設備供應商，包括硅片、銀漿、靶材、鍍膜設備、絲網印刷設備等，中游為電池組件生產環(huán)節(jié)，下游應用包括光伏發(fā)電系統(tǒng)和發(fā)電產品。

通常HJT生產步驟僅包括制絨清洗、PECVD、PVD/RPD、絲網印刷、燒結五個環(huán)節(jié)，對應設備分別為制絨清洗設備、PECVD設備、PVD/RPD設備、絲網印刷設備和燒結爐。其中HJT特殊的晶硅/非晶硅界面態(tài)鈍化結構對工藝、設備、生產環(huán)境、操作水平、材料配套等要求非常嚴苛，盡管較其他技術路線的電池生產工藝簡化，但敏感度高，薄膜厚度、壓力、真空度、潔凈度、流量氣體的通過、沉積速率、零部件的放置位置等各種因素的細微差異均會對鍍膜質量產生影響，進而影響電池效率。因此HJT對工藝精度等綜合方面的高要求決定了加快關鍵設備國產化進程難度挑戰(zhàn)難度較大。

HJT電池工藝流程及所需設備

資料來源OFweek整理制圖

HJT電池制造工藝流程中所需的較多關鍵設備仍以進口為主，也有我國少數國產設備品牌廠商擁有設備供貨能力。

HJT核心供應環(huán)節(jié)設備商情況

資料來源OFweek整理制圖

CPIA報告預測指出，2022全球光伏新增裝機量為225GW（樂觀）/180GW(保守)，中國光伏新增裝機量為75GW（樂觀）/60GW（保守）；到2025年新增裝機量將達330GW（樂觀）/270GW(保守)，中國新增裝機量達110GW（樂觀）/90GW(保守)。在節(jié)能減排和降本增效的大背景下，光伏產業(yè)持續(xù)擴張，而異質結電池技術不斷成熟，產能也開始釋放。據統(tǒng)計，2016年我國異質結電池產能僅為2GW，2018年我國異質結電池技術僅占據約1%的市場份額，2020年已提升至約3%。預計到2025年，我國異質結電池技術在光伏電池技術中將占據10%左右的市場份額。隨著我國異質結電池技術的不斷突破、產業(yè)化成本的有效控制以及市場占有量的逐漸擴大，其產業(yè)規(guī)模將呈現高速增長態(tài)勢，有望從2020年的44億元增長至2025年的近350億元。

從風光儲一體化的角度看，材料在風光儲中占成本比較大，它的降本和安全性改善是一體化解決方案降本增效的核心突破口。在光伏組件中，光伏電池成本占比約65%。異質結作為光伏電池未來的最新趨勢，其降本的路徑極為清晰，制造設備端和輔材也成為了提高風光儲一體化方案收益的切入方向。

銀漿是制備電池片金屬電極的關鍵輔材，是由高純度(99.9%)金屬銀的微粒、玻璃氧化物、有機樹脂、有機溶劑等所組成的一種機械混和物的粘稠狀的漿料。導電銀漿主要用于光伏電池金屬化環(huán)節(jié)，銀漿經過絲網印刷過程分別印制在硅片的兩面，烘干后經過燒結，形成光伏電池兩端電極，從而起到導電作用，使電池產生的光生電流導出作為電力使用。

資料來源聚合股份招股說明書

在HJT輔材成本中，低溫銀漿目前在HJT電池占比超過22%，由于超細銀粉原料供應問題、產品導電率、焊接力等極高門檻的限制，京都 ELEX 憑借其股東分別為有機樹脂龍頭日本第一，工業(yè)制藥和全球銀粉最大制造商日本DOWA的碾壓性實力，目前，日本京都 ELEX（KE）全球低溫銀漿市場的份額超90%。而國內低溫銀漿供應能力仍在起步階段，國產化率僅為20%左右，但市場增速較大。目前宣傳涉足該領域的國內廠商主要有晶銀新材、帝科股份、常州聚和、深圳首馳等少數國內企業(yè)。高維產業(yè)咨詢預測HJT低溫銀漿全球市場將從2020年的86噸升至2025年需求1415噸。按8500元/kg來計算，市場規(guī)模在2025年可達120億。

資料來源CPIA 高維產業(yè)咨詢預測