异质结工艺流程及各环节降本情况如何？

异质结组件功率优势突出，全环节降本正在进行时。

1.异质结工艺流程简化，且具备效率、功率优越性

异质结较 PERC、TOPCon 生产流程简化，仅有四步工艺。PERC 电池的制备工艺共包 括清洗制绒、磷扩散、激光 SE、退火、PSG 去除和背面刻蚀、背面 AIOx、正面+背面 SiNx、激光开槽、丝网印刷、烧结、电注入/光注入共十一步。TOPCon 在 PERC 的基础 上新增了硼扩散、隧穿氧化层、多晶硅掺杂沉积和清洗等步骤，取消了激光开槽工序， 全过程约 12 步左右。相较于 PERC 和 TOPCon，异质结的工艺步骤大大减少，仅包括清 洗制绒、非晶硅薄膜沉积、TCO 薄膜沉积、丝网印刷四步。其中，非晶硅沉积主要采用 PECVD 制备方法，TCO 薄膜沉积则包含 RPD（反应等离子体沉积）和 PVD（物理化学气 相沉积）两种方法，PVD 制备技术更加成熟。异质结电池更为简化的工艺流程有助于提 升生产良品率，同时可降低人工、运维等成本。

异质结电池转换效率及组件功率高于 TOPCon。根据 CPIA 数据，从电池效率来看，2023 年P型PERC 电池平均转换效率达到23.4%；N型TOPCon 电池平均转换效率达到25.0%， 异质结电池平均转换效率达到 25.2%。截至 2030 年，异质结电池的转换效率较 TOPCon 电池始终具备优势，预计 2030 年异质结电池转换效率达 26.8%。

从组件功率来看，2023 年采用 PERC 技术的 182/210mm P 型单晶组件平均功率分别达 到 555W 和 665W，TOPCon 单晶组件平均功率达到 580W，而异质结组件（210mm） 的平均功率则达到了 710W，异质结组件在组件功率上具备绝对优势。

相较其他晶硅电池，异质结还具备双面率更高、无 PID/LID、无 LeTID 等优势。根据江苏省能源研究会科普，异质结电池为双面对称结构，电池双面率最高可达 90%，而 PERC 和 TOPCon 在制备过程中均需要对硅片进行背面抛光，双面率最高仅可达到 75% 和 85%。异质结电池更高的双面率可以提升背面发电量，具有天然的发电优势。 异质结电池与钙钛矿叠层适配，可以实现向第三代电池技术平滑过度。异质结电池结构 相比 Topcon 电池更适合叠层，因为异质结电池表面本身就是 TCO，进行叠层时自身的 产线无需更改，而 Topcon 正面的氮化硅和氧化铝是不能导电的绝缘体，需要额外进行 加工处理。通过异质结电池与钙钛矿电池叠层组合，可以实现从第二代到第三代太阳能 电池技术的平滑过渡。

2. 异质结各环节降本持续推进

由于异质结电池具备上述多种优势，在 N/P 技术迭代初期，产业链及资本对于异质结技 术路线都多有青睐。然而由于异质结全环节成本较高、技术突破进展较慢，TOPCon 技 术路线抢占先机，异质结电池遭遇大规模推进瓶颈。当下时点，异质结降本路径更为清 晰，各环节降本持续推进。 拉晶端：异质结专用硅棒导入可期。硅棒拉晶过程中，晶体生长时会产生过剩的点缺陷， 即硅间隙，形成本征缺陷，而高温下的熔融态硅腐蚀石英坩埚会进一步导致氧杂质缺陷 出现。在硅片的基础上制备电池时，由于部分工序温度较高，硅间隙会随着温度的升高 而增多，而电池工艺中的氧化过程也会使氧杂质缺陷增多，缺陷沿径向呈环形分布，形 成氧同心环。同心环在 EL 测试时会显现出来，电池片的中间位置向外扩散圆环形黑圈， 在发黑区域电池片转换效率极低。对于 N-TOPCon 电池，由于硼在硅中的固溶度较低， 导致硼扩温度需要 900-1100℃，易于出现同心环问题。越大尺寸的硅棒，同心环出现的 概率越高。

而 HJT 电池是在晶硅基片使用薄膜技术制作 PN 节、减反射层和导电层的新型电池工艺 技术，具有非晶薄层，如果烧结温度过高（大于 250℃）将导致非晶薄层材料从非晶向 晶体转变，进而导致 HJT 电池片失效，因此 HJT 全部制造环境温度要求低于 250℃。 低温工艺使得异质结电池在拉晶环节不容易出现同心环，同时可以制备更大尺寸的硅棒。 由于异质结对硅棒要求没有 TOPCon 高，随着异质结专用硅棒的导入，拉晶环节有望进 一步实现降本。

硅片端：薄片化持续推进，切片仍有成本下降空间。根据 CPIA 数据，2023 年用于 TOPCon 电池的 N 型硅片平均厚度为 125 um，用于异质结电池的硅片厚度约120um，分别较2022 年下降 15um 和 5um。从技术角度来看，整片硅片的厚度难突破 120um，而半片更易 实现薄片化。高测股份创新推出“半棒半片”切割技术路线，即硅棒开方后再截断进行 切片，或先截断再开方。2023 年 5 月，高测股份首次展示利用半片工艺制造的 60 um 超薄硅片，截至 2023 年末，100um 以下硅片已具备量产条件。在切片工具端，根据高 测股份测算，以 100um 半片为例，在 75 万元/吨（2023 年 8 月数据）的硅料价格下， 金刚线线径每降低 2um，单瓦电池成本可降低 0.003 元/w，硅片出片数增加 1.6%。 0BB 技术为薄片化再助力。由于银包铜浆料主要应用于异质结电池的细栅上，主栅低温 银浆、细栅银包铜的方案会导致由于两种浆料膨胀系数不同而导致的隐裂问题。0BB 技 术同步导入后，仅有单一浆料的细栅存在，降低了隐裂问题隐患，使得硅片可以进一步 减薄。

非硅环节： 金属化环节：短期 0bb+银包铜快速导入，长期电镀铜技术逐步成熟。异质结低温工艺 使得其无法通过高温烧结将银浆与电池发射极熔融连接形成欧姆接触，低温工艺下为保 证低电阻接触，就需要将银颗粒直径做得更小、银的用量也需要更多，银浆耗量提升以 及低温银浆成本高昂直接影响异质结的金属化成本。根据 CPIA 数据，2023 年异质结电 池片的金属电极仍以银电极为主，低温银浆电极市场占比达到 69.6%。但由于低温银浆 价格较高，铜替代银的电极技术应运而生，目前主要分为银包铜浆料技术和电镀铜技术，目前发展较快的降本方案为“银包铜+0BB ”，预计 2024 年银包铜将大量导入，市场占 比近 70%。

“银包铜+0BB”方案降本显著，异质结金属化已打平 TOPCon。银包铜粉的产业化路 径主要是化学还原法，利用还原剂将硝酸银或银氨溶液还原形成银纳米团簇沉积在铜粉 表面制成银包铜粉，主流成熟的量产工艺已可实现银含量为 50%-70%的银包铜粉体， 远期量产目标将银含量降至 30%甚至更低。由于主栅低温银浆、细栅银包铜的方案会存 在由于两种浆料膨胀系数不同而导致的隐裂问题，对于银包铜的成熟应用还需要接入 0BB 技术。

0BB 是对 SMBB 技术（16 栅以上）的突破升级，直接取消了电池片的主栅，利用焊带 弥补原有主栅导出电流的作用。0BB 的设计降低了银浆耗量，取消主栅的方案降低了遮 光面积、减短了电流传输距离，理论上还具有提高效率的效果。根据 Infolink 数据，截 至 2024 年 2 月，0BB+银包铜方案已经可以实现金属化成本低于 TOPCon。

靶材：降铟、无铟推进靶材降本。靶材被应用在异质结电池制程的第三个环节中，即通 过 PVD 设备，利用磁控溅射原理，将靶材（ITO）沉积到硅片表面，制备双面一致的透 明导电膜（TCO）。具有导电功能的 TCO 用以纵向收集载流子，并向金属电极传输。由 于铟属于价格较高的稀有金属，每千克价格在 1500 元左右波动，且很大一部分用于制 作靶材，靶材成本及异质结电池成本均与铟价挂钩，降铟、无铟等方案能够有效避免异 质结成本受到铟价的掣肘。根据异质结设备龙头迈为股份公布的“降铟三部曲”，当前有 设备优化降铟、低铟叠层膜降铟、规模化铟回收三种方案。根据迈为数据，通过对溅射 单元的不断优化，根据迈为股份 2023 年年报，其“12mg 靶材单耗技术研发项目 ”处 于研发阶段，项目落地后拟实现最新设备对于 100%铟基靶材的理论单耗从近 20mg/W 降低到 12mg/W 左右目标。再叠加低铟叠层膜方案（50%无铟），铟基靶材理论单耗可 降低至 6mg/W 左右。 另一方面，由于 0BB 技术取消了主栅，使用更细更多的焊带与细栅接触，载流子在电池 表面的输送路径更短，导电性更好，有效降低了功率损失。在 0BB 技术对于导电性的正 向作用下，靶材环节可以使用成本更低、透过率更好、导电性稍弱于 ITO 的 AZO 来替代 ITO，实现无铟化的靶材降本。

设备降本：根据 CPIA 数据，2023 年异质结电池设备投资成本约 3.51 亿元/GW。异质 结四大生产环节分别对应 YAC（清洗制绒）、 PECVD（非微晶硅薄膜沉积）、PVD（TCO 薄膜沉积）、印刷电极（金属化）四大设备。对于主要成本设备 PECVD 而言，主流板式 PECVD 在部分零部件还有进一步提升国产化的空间，而管式 PECVD 方案在解决均匀性 问题后，整体成本也能继续得到显著下降，我们认为异质结整线设备投资额有望进一步 降至 3 亿元以下，进一步缩小与 TOPCON、PERC 的差距，性价比逐步凸显。