2023年捷佳伟创研究报告 深耕光伏设备，产品线宽广

一、捷佳伟创：深耕光伏设备，产品线宽广

（一）光伏设备龙头，产品布局广

深耕光伏设备领域，业务广泛能力强大。捷佳伟创总部位于深圳，并在江苏常州设 有。公司自2003年成立以来，从清洗设备起家，随后通过业务整合和自主研发，逐 渐成为光伏电池设备龙头。公司主要产品包括PECVD设备、扩散炉、制绒设备、清 洗设备、刻蚀设备、自动化配套和智能化设备等，业务涵盖P-PERC、N-TOPCon、 HJT和钙钛矿电池等技术路线，具备PERC、TOPCon、HJT和钙钛矿及钙钛矿叠层 电池的整线生产和改造能力，而清洗设备已扩展至半导体市场。

技术积淀深厚，横纵拓展能力强。公司于2003年在深圳成立，初期主营高端清洗机 研发制造销售服务；2006年成功研发硅料清洗设备，全面进军光伏领域；2006~2017 年，完成业务整合后，公司持续研发，成功推出和改良PECVD设备、黑硅/HJT制绒 设备、ALD设备、自动化设备等，并实现海外市场突破；2018年，公司在创业板上 市，并将产品推进土耳其、埃及和新加坡市场。

从2019年开始，公司进入快速发展阶段。2019年，HJT获得突破，RPD设备获授权， 丝网印刷、管式/板式PECVD取得进展；2020年，RPD设备实现国产化突破；2021 年，半导体湿法设备完成交付，管式PECVD和Cat-CVD设备中试线验证，PE-Poly 路线订单落地；2022年，适用于TOPCon的PE-Poly设备交付并多次中标，逐步成为 TOPCon电池技术主流路线之一，8吋Cassette-less设备成功导入积塔半导体，钙钛 矿镀膜、涂布和蒸镀设备获得订单，MAD设备累获订单20GW。长久以来，公司注 重技术研发，逐步突破PERC、HJT、TOPCon等领域设备技术，并扩展至半导体领 域，具备钙钛矿整线供应能力，现已成为光伏设备领域龙头之一。

（二）管理层趋于稳定，业绩表现持续向好

公司股权结构稳定，管理进一步理顺。公司实控人为余仲先生、左国军先生和梁美 珍女士，三人在2022年8月10日续签了《一致行动人协议》，维护公司实际控制权的 稳定，提高公司决策效率。其中，蒋泽宇、蒋婉同为梁美珍女士的子女，享有的股东 权利由梁美珍代为行使。余仲、左军国和梁美珍三人共计直接、间接持股比例合计 为29.16%，股权结构稳定。目前，公司主要工作由余总和左总负责。

公司近年增长较快且利润增速快于营收增速，盈利能力持续提高。2015~2021年， 公司营收从3.5亿元增长到50.47亿元，年复合增长率达到46.43%；净利润从0.40亿 元增长到8.19亿元，年复合增长率为50.88%，净利润增速快于营收增速。22Q1-Q3 公司实现营收42.56亿元，同比增长13.65%；实现净利润8.19亿元，同比增长36.71%； 实现扣非归母净利润7.62亿元，同比增长36.29%。

公司毛利率保持稳定，期间费用率逐步下降，净利率稳中有升。2019年~2022年前 三个季度，公司毛利率分别为
32.06%/26.41%/24.59%/25.45%，呈现逐步稳定的趋 势；同期公司净利率分别为14.81%/12.66%/14.14%/19.24%，呈逐步上升趋势。 2019-2022年Q1-3，公司各项期间费用率呈下降趋势，同时公司加大研发投入，研发 费用率逐年上升。2022年Q1-Q3公司销售费用率2.28%、管理费用率1.83%、研发费 用率5.40%、财务费用率-5.03%。

公司各营业收入占比和毛利率情况基本稳定，光伏工艺设备占比逐渐提高。2015- 2021年，公司来自光伏工艺设备（包括刻蚀设备、光伏湿法设备、半导体掺杂沉积 光伏设备、PECVD、制绒设备、扩散炉、清洗设备、印刷设备等）的营收占比保持在70%以上，呈逐年上升趋势，毛利率水平较为稳定；自动化设备（包括自动化装卸 片机、自动化上下片机等辅助设备）营收占比比较稳定，毛利率有所下滑，主要系市 场竞争激烈，公司自动化产品与主设备搭配销售，标准化程度较低造成的。未来随 着电池片市场规模放量以及PE-Poly等新设备的占比上升，利润率有望改善。

近年公司国内营收占比逐年上升，境外有望成为新的突点。公司2016年“交钥匙工 程”在海外取得重大突破，境外业务占比较大；自2017年起，公司注重国内市场开 拓，顺应国内光伏行业爆发的趋势，国内营收占比呈逐年上升的趋势，我们认为随 着海外光伏厂商扩产以及国内光伏厂商在海外的扩产增加，海外的收入占比有望回 升。毛利率自2018年有所下滑，主要系市场竞争加剧以及产品逐步成熟所致。存货和合同负债高增，显示公司订单情况良好。存货维度，2019-2022年前三季度存 货占流动资产比例分别为
60.18%/43.98%/34.61%/37.39%，其中，2019~2021年发 出商品占存货比例分别为84.70%/71.05%/73.20%，均高于70%，主要系公司主要设 备供产销和验收周期较长的原因导致。合同负债维度，公司的合同负债持续高增， 22Q3合同负债高达46.16亿元，显示新签订单饱满。

二、TOPCon产品线：PE-Poly设备渐成主流

（一）TOPCon扩产大年，PE-POLY渐成主流

TOPCon 23年底产能有望突破400GW，高景气度维持。根据PVInfolink的统计，截 止22年底，TOPCon落地产能达到81GW，HJT落地产能达到13GW，在性价比的驱 动下，TOPCon成为近年扩产的主流路线；截止23年2月，行业内宣称布局的高效电 池产能已经突破1100GW，其中超过85%的选择TOPCon技术。 TOPCon的扩产周期预计将持续至少2年。根据PVInfolink统计，23年底TOPCon的 名义产能有望达到477GW，到时候TOCon的产能将和存量的PERC产能相当，我们 认为，随着TOPCon成为主流，将对约400GW的存量PERC产能进行替换，则 TOPCon的扩产周期将持续至少2年。

PEPOLY渐成扩产主流。目前TOPCon的技术路线中，存在PE-Poly、LPCVD以及 POPAID三种，POPAID以中来主导，LPCVD以晶科系为代表，PE-POLY在捷佳的 推动下，渐成主流。根据PVInfolink的统计，截止23年2月，基于在产和在建（设备 招标完成）的326GW中，采用LPCVD路线的主要以晶科、捷泰、隆基为主，占比约 42%，而PECVD主要以通威，天合，上机，润阳等为主，占比约52%。随着晶科系 在未来扩产中的占比下降，PE-POLY的占比有望上升。

（二）PE-POLY优势明显，提效降本进行时

LPCVD和PECVD是半导体薄膜沉积的重要方法。随着半导体工业的发展，在较低温 度下形成SiO2、SiNx和Si薄膜等成为新的挑战。在化学气相沉积的工艺类别下，低 压化学气相沉积（LPCVD）和等离子体增强化学气相沉积（PECVD）是常用的两种 方法。其中，LPCVD的基本原理是将一种或数种气态物质，在较低压力下用热能激 活，使其发生热分解或化学反应，沉积在衬底表面；PECVD是在低压下，利用辉光 放电使工艺气体转变为等离子体，经过一系列化学反应后沉积在衬底表面。

PE-Poly整线设备以PECVD原理为基础，完美实现了隧穿层、Poly层、原位掺杂层 的“三合一”制备。PE-Poly设备不仅解决了传统TOPCon电池生产过程中绕镀、能 耗高、石英件高损耗的固有难点，而且具有掺杂时间短、占地面积小等优点。捷佳伟 创独创的PE-Poly设备中标多家全球光伏头部企业的订单，多次获得重复性订单，客 户涵盖境内、境外。根据公司公众号22年11月的披露，捷佳伟创提供PE-poly核心设备的产线年产能累计达100GW。PE-Poly能够更好地避免LPCVD中的绕镀问题。PE-Poly使用等离子体镀膜，能够更 好地控制镀膜区域、膜层厚度，绕镀非常轻微（原则上可实现无绕镀），不需要增加 上述的额外清洁步骤，降低了后续清洗难度，节省成本和时间。

PE-Poly反应温度低，耗材损耗低。LPCVD的反应温度通常在600℃及以上，而 PECVD可以降低至200~400℃。低反应温度在降低能耗的同时，对衬底影响小，从 而可以避免高温成膜造成的膜层晶粒粗大以及膜层与基体生成脆相等缺点，提供了 不同的衬底上制备各种金属膜、非晶态无机物膜、有机聚合膜的可能性。 PE-Poly工艺时间短、占地面积小。LPCVD能够实现隧穿氧化层和Poly层沉积的“二 合一”，但由于原位掺杂速度慢、产量低，后续还需要配备磷扩散设备完成磷扩，整 体工艺时间长；捷佳伟创的PE-Poly先进结构不仅实现了隧穿层、Poly层和掺杂层在 同一台设备上进行，还能够利用PECVD原位掺杂速度快和绕镀轻微的优势，节省了 扩散设备和清洗设备的占地面积，缩短了工艺时间。

LPCVD制备薄膜质量好，但成膜速率低、需二次掺杂、石英管耗材大。LPCVD在低 压氛围下进行，气体环境更容易控制，反应气体的扩散系数大，成膜质量更好、均匀 度高，是目前技术最为成熟、技术路线明确的最为广泛的镀膜方法。然而LPCVD的 成膜速率不如其他工艺方法，尤其是原位掺杂速度慢，通常需要额外进行磷扩散； 且需要定期更新石英炉管和载具，石英管耗材量大。 LPCVD还存在严重的绕镀问题，会降低产能和良率。

LPCVD由于使用高温热反应镀 膜，难以精准控制反应区域，绕镀问题严重。在TOPCon的工艺流程中，制备隧穿氧 化层的过程中，LPCVD方式容易在电池片侧面形成绕镀；在制备磷掺杂多晶硅层时， 磷掺杂多晶硅层和磷硅玻璃层（PSG）也容易绕镀在侧面和电池片正面，PSG和正 面的BSG还会发生反应生成硼磷硅玻璃（BPSG），影响薄膜和电池片的质量，增加 了后续清洗难度，需要额外增加清洗步骤。

目前行业普遍采用“单槽单插”技术，解决方案是以硼扩散面BSG为掩膜，以单槽 单插方式进行双面氧化和双面poly沉积，正面poly绕镀通过混酸洗或链式酸洗去PSG加槽式碱性方案或链式混酸洗完成清洗，但存在产能降低、良率降低、正面非 绕镀区域硼扩散发射极方阻上升过大导致烧结接触不佳的问题。此外这种处理方 法并不能有效的将“单槽双插”模式中绕镀的多晶硅清洗干净，或者容易破坏硼发 射极原有结构，不利于提高电池的转换效率和良品率。

需关注LPCVD潜在的“单槽双插”技术。LPCVD镀膜工艺中，“单槽双插”即两片 硅片以背靠背的方式插入石英舟（插片舟）同一卡槽内，将需要镀膜的面向外，从而 同时完成两片硅片的背面（抛光面）镀膜，产量翻倍的同时一定程度上减轻绕镀问 题。此外，一些结构特殊的石英舟也能帮助减轻绕镀问题，提高薄膜质量，如水平放 置插片舟和协助固定硅片的石英舟装置，使两片硅片贴合更加紧密，防止在空隙处 发生绕镀。

采用“单槽双插”技术，LPCVD的绕镀部分需要通过额外的清洗步骤去除，行业内 正在探索解决方案。TOPCon电池片部分制备步骤为：制绒→硼扩散形成发射极和 BSG层→去除边缘和背面的BSG层→LPCVD单槽双插法沉积隧穿层和poly层→清 洗绕镀。在LPCVD过程中，可能在硅片侧面和正面边缘形成绕镀多晶硅层、PSG层 和BPSG层，可通过一定的清洗步骤去除。

根据红太阳申请的专利（CN114122195A），通过氢氟酸溶液对硅片正面和边缘进 行清洗，控制水膜流量使BSG层的保留厚度在40nm以上；再采用槽式碱洗工艺去除 硅片正面和边缘绕镀多晶硅，在硅片正背面BSG层和PSG层的保护下不会破坏硅片 的原有结构；使用臭氧水或NH4OH/H2O2溶液去除有机物残留；最后采用氢氟酸/盐 酸溶液去除硅片正面BSG层和背面PSG层，完成对绕镀硅片的清洗。这种方法理论 上可以有效解决因多晶硅绕镀而导致的电池转换效率和良品率低的问题，又能释放 LPCVD机台产能。

（三）双面poly技术：TOPCon提效降本的重要方向

TOPCon提效降本方向明确。在TOPCon非硅成本中，其他材料成本和浆料靶材成本 占比较高，未来主要有四方面提效降本的工艺方向。工序优化，即钝化接触工艺集 成、双面钝化接触工艺的开发和集成、掺杂和刻蚀等技术的开发；金属化成本降低， 即栅线图案优化、印刷技术改进（如激光转印、SMBB等）、材料体系优化（如电镀 铜、浆料接触匹配等）；产能提升，即大尺寸硅片、电池和组件技术的开发，以及大产能设备的开发与应用；硅材成本优化，即开发更薄的硅片和优化硅片切割艺术。 其中，双面钝化接触工艺是改进电池结构、提高转换效率的重要环节。

双面poly提高理论极限效率，是TOPCon提效降本的必经之路。TOPCon技术利用 钝化界面氧化物（POLO结），通过在金属层和晶硅层之间插入超薄界面氧化硅（SiOx 或SiOx）/多晶硅（poly-Si）层来钝化金属接触，提高电池效率。由于寄生吸收，大 多数多晶硅的研究和开发仅集中在电池后侧应用；使用特定的结构和材料将POLO 结钝化技术同时运用在电池两端（即双面poly），充分发挥POLO结的效率潜力，是 未来方向之一。根据《On the limiting efficiency for silicon heterojunction solar cells》 （W Long等），TOPCon电池在仅实现单面poly的情况下，理论极限效率则为27.1%， 若实现双面poly则可达到28.7%的理论效率，凸显了双面poly的作用和引导性。

双面poly为正反两面均采用钝化接触结构的电池技术。传统单面TOPCon电池是基 于n型硅片作为主体，正面采用氧化铝和氮化硅电解质层来钝化p型硼扩散发射极， 在背面拥有约1~2.5nm隧穿氧化层（超薄氧化硅）和n型磷掺杂多晶硅层的钝化结构， 可以使“多子”在非常低的结电阻下隧穿通过，由于载流子选择性，在掺杂层之间， 载流子形成快速输运能力，使得电阻损失减少、载流子复合率降低。双面poly电池基 本结构与TOPCon电池结构类似，除了在背面运用了超薄氧化硅/掺杂多晶硅层的钝 化结构外，在正面也采用了超薄氧化硅/掺杂多晶硅层作为钝化，从而更好地利用 POLO结技术达到提高效率的效果。

双面poly具有更低的寄生吸收。由于poly-Si的吸收系数明显低于a-Si，双面多晶硅 钝化接触电池能够实现比a-Si:H/c-Si异质结电池更高的短路电流密度Jsc值，理论上 达到更高的电池效率。 双面poly具有更加优良的钝化效果。由于进一步在电池正面采取了优良的POLO结 钝化接触技术，能够更好地解决金属接触带来的复合损失问题，提高电池效率。

双面Poly电池正面和背面的掺杂层极性必须相反。由于需要分别起到电子选择传输 性和空穴选择传输性的功能，正面和背面的掺杂极性必须相反。对于正背面掺杂类 型的选择没有定论，但通常认为p型poly-Si对绒面结构的钝化效果不佳，因此更适用 于抛光处理的背电极。南洋理工大学在2019年试验了多种双面poly结构设计，发现 最佳方案为前表面绒面处理，采用n型poly-Si/SiOx层，后表面抛光处理，采用p型 poly-Si/SiOx层作为钝化结构。两面的钝化结构可以是多晶硅薄膜，如poly-Si；也可 以是多晶硅化物薄膜，如poly-SiNx，poly-SiCx或poly-SiOx。

必须控制正面poly-Si层的厚度以减少寄生吸收。最优情况下，需要通过切割、刻蚀 等方法将多晶硅层厚度控制在20 nm以内，从而避免寄生吸收。衬底正面硅薄膜或硅 化物薄膜的厚度低于80nm，优选厚度为低于20nm，更优选厚度为低于10nm。 横向导电性必须由TCO提供。由于正面多晶硅层厚度较薄，具有较大的片层电阻（超 过1000 Ω sq-1），顶部的高导电透明层TCO需要确保所需的横向电导率，以便电荷 载流子运输到前面的金属化网格。

双面poly结构是未来TOPCon提效方向，产业界和学术界均有探索布局。从各家的 专利布局来看，包括晶科能源、晶澳太阳能、三一集团等，对双面poly的钝化接触结 构、制备步骤、薄膜类型、掺杂方法等方面不断进行探索。 晶科能源提出了N+N高低结钝化接触结构。在双面poly的基础上，晶科在原有的N+ 掺杂层的基础上，在电极附近增加一层重掺杂的N+掺杂层，从而辅助载流子横向传 输，不仅能提升开路电压和短路电流，而且有助于解决高温金属浆料对超薄钝化接 触的烧穿损伤问题。

晶澳太阳能开发了通过一次高温退火完成双面多晶硅层的掺杂的工艺。在电池片正 面依次制备隧穿层、多晶硅层、氧化层和含有一种类型掺杂元素的掺杂层，在背面 依次制备隧穿层和多晶硅层，通过对背面多晶硅层和正面掺杂层进行700~1000℃的 高温退火，为背面多晶硅层引入并激活另一类型掺杂元素，同时使正面掺杂层包含 的掺杂元素进入正面多晶硅层并激活掺杂元素，使得经过一次退火同时保证了第一 多晶硅层和第二多晶硅层中掺杂元素的掺杂浓度达到最优，提高了制备效率。

三一集团采用POPAID技术制备双面poly电池。使用POPAID技术（等离子氧化硅）在正面和背面制备隧穿氧化层，在背面制备掺杂非晶硅层，而后采用激光图形转印 技术在硅片正面局部印刷掺硼硅浆料，经过退火后制得局域掺硼多晶硅层。有效避 免了多晶硅绕镀问题，而且步骤简单，成本低，制备的双面局域钝化接触太阳电池 能够完美解决光学损耗及表面复合问题。湖南红太阳使用管式PECVD制备双面poly电池。利用管式PEVCD，使用N2O和Ar 等工艺气体在硅片的两个表面上依次沉积超薄氧化硅层和掺杂非晶硅薄膜，经晶化 退火后，得到双面掺杂多晶硅钝化接触结构。该方法制备的超薄氧化硅层具有高质 量、均匀性好等优点，可以与掺杂多晶硅层的完美匹配，有利于提高硅片的钝化效 果，进而有利于大幅提升太阳能电池的良率和效率，还具有工艺时间短、沉积速率 可控等优势，适合于大规模制备超薄氧化硅层/掺杂多晶硅层钝化接触结构，利于工 业化应用。

顺风太阳能利用LPCVD单插技术和低温、高温两步沉积，克服了绕镀清洗问题。利 用低温下先沉积一层较薄的的poly硅，然后在利用高温进行沉积，制备出致密性以及 均一性更优的双面poly薄膜；并使用相似的低温、高温两步掺杂步骤进行磷掺杂，从 而保证正面的绕镀poly硅能够完全去除，不留下任何印迹。该发明制备的双面poly电 池开路电压、短路电流、填充因子和转换效率均优于背面单面poly。 时创能源开发了碳元素共掺杂改性poly层，提高钝化层的透光性和电流大小。采用 LPCVD或PECVD工艺，使用CH4作为碳源在双面隧穿层表面制备1~5%碳含量的碳 掺杂Poly层，随后再进行正面硼掺杂和背面磷掺杂，形成碳硼共掺杂poly和碳磷共掺 杂poly的双面钝化结构，能够增加poly硅的禁带宽度，在保证钝化性能的同时，提高 钝化层的透光性，提升电流。

中国宁波材料技术与工程研究所其采用碳氧化硅钝化层替代现有的超薄氧化层。在 氧化硅层中掺杂0.1~20at%的碳原子，形成碳氧化硅钝化层。碳的加入能够调节碳氧 化硅钝化层薄膜的膨胀系数，提高其稳定性，保证其完整性；C原子能更强的捕获H 原子，防止H原子溢出造成的钝化下降；碳的引入能够降低磷或硼在氧化硅的固溶度、 抑制磷或硼的扩散速率，使得碳氧化硅钝化层在高温退火过程中具有更高的热稳定 性，隧穿氧化层在高温退火的过程中不会受到破坏；碳掺杂可以降低氧化硅的禁带 宽度，有助于提高载流子隧穿收集概率。

（四）TOPCon扩产进行时，捷佳伟创受益明显

近年电池片设备市场规模维持高增，捷佳伟创受益明显。通过对近年的全球装机、 产能利用率、各电池技术路线的占比以及各电池技术路线的设备投资额作出假设， 我们估计2022-2025年光伏电池设备的市场规模空间为409/597/737/589亿元。 根据捷佳伟创公众号23年1月对市占率的披露，公司中标设备的金额占TOPCon整线 设备的份额在40%以上；根据PVInfolink的统计，截止23年2月，基于在产和在建（设 备招标完成）的326GW中，采用LPCVD路线的主要以晶科、捷泰、隆基为主，占比 约42%，而PECVD主要以通威，天合，上机，润阳等为主，占比约52%，而捷佳伟 创在PECVD领域处于领先定位；同时根据下文提到的，公司在HJT领域的板式/管式 PECVD、CAT-CVD、RPD等领域均开始发力，因此假设公司在HJT设备领域的市占 率逐步提升。

基于上述内容，我们对捷佳伟创未来的市占率作出相应假设，可以测算公司2022- 2025年的订单约133/218/261/231亿元，充分享受TOPCon的扩产周期；如果HJT电 池技术近年的降本增效较为顺利，则电池设备行业有望迎来新的扩产周期。

三、HJT产品线：RPD渐有收获，Cat-CVD可能成为行业重要选项

（一）Cat-CVD：HJT降本提效的重要潜在选项

板式PECVD目前为HJT电池技术薄膜沉积的主流选择。低温沉积非晶氢化硅（aSi:H）、多晶硅（poly-Si）、氮化硅（SiNx）等硅基薄膜是半导体工业的重要技术要 求之一。在HJT电池技术中，等离子体增强化学气相沉积（PECVD）技术为沉积非 晶硅层和微晶硅层的主流选择。然而，在PECVD方法中，处理等离子体会对薄膜造 成不期望的离子轰击或电荷诱导损伤；此外，PECVD制备的a-Si:H薄膜中氢原子含 量过高（10%左右），需要进行脱氢处理才能防止氢气泡的产生或准分子激光退火 过程中气泡破裂导致飞溅。

Cat-CVD是基于PECVD等离子体损伤的缺陷所开发的技术，具有薄膜和衬底不受等 离子体损伤，气体利用率高、无需脱氢，装置兼容性强、容易扩产，设备成本低、降 本空间大等主要优点。 薄膜和衬底不受等离子体损伤。在PECVD中，衬底或先前沉积的薄膜的表面总是受 到等离子体中产生的离子和高能电子的碰撞所造成的破坏，Cat-CVD则通过催化热 丝活化粒子，避免了高能粒子轰击对衬底或已沉积薄膜表面的损伤，能够产生更加 平整的薄膜界面。以a-Si或SiO2对c-Si表面进行钝化处理为例，扫描透射电子显微镜 图像显示，PECVD沉积的a-Si/c-Si界面粗糙度很大，主要是源于过程中c-Si衬底的 等离子体诱导损伤；而Cat-CVD沉积的a-Si/c-Si的界面非常平整，甚至小于传统热生 长形成的SiO2/c-Si界面粗糙度的大小，在高精密度要求的高端应用领域中更具优势。

气体利用率高，无需脱氢。在PECVD中，气体分子与高能电子进行点对点的碰撞从 而产生等离子体，气体利用效率仅在5~6%；而在Cat-CVD中，气体分子与催化热丝 进行点对线的碰撞，利用效率达到了40%。此外，由于分解更加彻底，与PECVD相 比，气体中H原子的密度更高，多余的H原子在薄膜生长表面形成H2，从而降低了薄 膜内的氢原子含量。由氢化源气体制备的PECVD薄膜中都含有10~20%的氢原子， 而Cat-CVD则<10%。

Cat-CVD装置原理简单。Cat-CVD技术的沉积装置主要由三部分组成：进入低压沉 积室的气体入口部分、在加热的催化剂表面通过催化裂化反应进行气体分解的部分、 以及将催化剂传输的分解物反应成膜的衬底。基本原理是用加热到1500℃以上的金 属热丝作为催化物进行催化反应，使原料气体裂解成原子自由基，从而消除了对等 离子体的需求，最终沉积到衬底上。 在Cat-CVD中，金属热丝通常为钨（W）或钽（Ta），这些金属熔点较高，并且即使 金属表面与SiH4气体反应转化为硅化物也能保持高温。制备a-Si:H和p-Si薄膜使用的 原料气体为SiH4和H2；SiNx薄膜为SiH4、NH3和H2；SiO2薄膜则是SiH4和氧化性 气体，通常为N2O等。Cat-CVD有高压和低压两种工艺模式，技术改良后通常使用 低压模式。

Cat-CVD制备环境要求相对低。以制备本征a-Si为例，SiH4在钨丝上催化裂解为原 子自由基，并以Si原子和H原子的形式附着在钨丝上，从而实现活性粒子的分离；随 后在10Pa左右的低压环境下被输送至温度较低的衬底（300℃左右）完成反应和沉 积。通过调节催化剂温度、衬底温度、腔室压力、原料气体进气比例、沉积速率可以 生成不同类型的薄膜。 Cat-CVD可兼容磷/硼掺杂晶硅工艺。日本松村英树研究所开发出了基于Cat-CVD的 磷/硼掺杂晶硅方法，将稀释后的PH3气体或B2H6气体与氢气一起输送到350℃的晶 硅衬底上可以在80℃时完成p型或n型的浅掺杂。

CAT-CVD以立式为主，卧式开发中。在光伏产业中，CAT-CVD以立式为主，包括日 本三洋、江西汉可、捷佳伟创中，为了解决立式CAT-CVD的自动化较难等问题，捷 佳伟创也在开发卧式的CAT-CVD设备。 卧式Cat-CVD和垂直式（立式）Cat-CVD主要区别在于衬底和热丝的放置方向。在 卧式Cat-CVD装置中，衬底直接平放在保持装置上，不需要额外的结构对其进行固 定，在需要镀膜的表面上方水平悬挂金属热丝，通入的工艺气体在热丝的作用下催 化分解，沉积在衬底表面完成镀膜；垂直式Cat-CVD装置则通常将金属热丝竖直悬 挂在保持装置上，通过把衬底固定在载板上并竖直放置实现镀膜，在金属热丝表面 的两侧均放置载板可以实现同时对两块载板进行镀膜，从而扩大镀膜面积。

与此同时，Cat-CVD也有一定缺点，目前已有相应解决办法。第一，金属杂质可能 进入薄膜。在高速率沉积的情况下，如a-Si:H形成，金属污染相对较小，可以忽略不 计。然而，在低速率沉积如形成SiNx的情况下，金属污染相对较大，对薄膜性能有 影响。为了减少膜中的金属污染，有必要对催化剂进行净化。提纯催化剂最简单的 方法是在比沉积时高得多的温度下烘烤，通常为2000℃以上，在更换催化剂时进行 短时间的高温烘烤，能够有效去除金属丝上的硅化物。

第二，金属丝使用寿命受限：当用SiH4生成a-Si时，金属催化丝容易转化为金属硅 化物，最终金属硅化物丝发生断裂，必须保持1800℃（钨丝）以上才能抑制硅化物 的形成。此外，某些催化物合金可以抑制硅化物的形成，如碳化二钨（W2C）、碳 化钽（TaC）等，为了寻求更低的耗电量和更高的解离概率，催化剂材料的研究仍在 继续。此外，还可以将其制造成盒式系统，即许多热丝存于一个盒子中，当热丝表面 生产过多的硅化物后，可以很容易的将新的热丝从盒子中拉出且取代旧的热丝。即 使周期性的更换热丝引起了成本增加，热丝CVD的总成本仍然比PECVD低10%由于Cat-CVD工艺简单，扩产难度小，应用场景非常广泛，在复合半导体、太阳能薄 膜电池领域已经实现产业化或大规模生产。在光伏领域，主要是用于HJT电池中非晶 硅、晶硅、多晶硅和掺杂层的制备。

捷佳伟创持续研发，设备已进入客户中试线验证。技术方面，捷佳专注研发，着重 解决Cat-CVD装置实操过程中出现的问题。根据公司的专利布局，通过在镀膜腔内 间隔地设置有三个以上具有第一热丝的镀膜部，各相邻的两个所述镀膜部之间分别 容许单块所述基板流过，且相邻的两个镀膜部设置为分别对流过它们之间的所述基 板的与其相对的一面进行镀膜，实现了在同一镀膜腔内分别对至少两块基板的各两 面进行镀膜，解决了传统Cat-CVD中电池片翻面的工艺问题；通过热丝装置和保持 器装置，使热丝能够在镀膜腔内水平地延伸，避免使用固定器件导致遮蔽衬底，一 定程度上扩大镀膜对象物的镀膜面积，并且解决了卧式Cat-CVD装置中热丝软化的 问题。通过使用一条独立的工艺线对衬底的一面镀P型掺杂硅基薄膜，防止了在对衬 底的一面镀P型掺杂硅基薄膜时和其他镀膜工艺之间产生交叉污染问题。公司自主研 发了HJT全线四道工序所有设备及配套自动化设备，Cat-CVD等设备目前正在客户 或公司的中试线上进行验证。

（二）RPD：实现国产突破，TCO镀膜提效新路线

反应性等离子体沉积法（RPD）是由日本住友重工开发的独特技术，已应用于太阳 能电池和LED生产中使用的真空沉积设备。RPD是一种低压大电流电弧放电离子镀 法，装置由压力梯度式等离子枪、环状磁铁构成的等离子体光束控制器和蒸发源及 蒸发材料构成，其中等离子枪（阴极）和蒸发源（阳极）由磁场控制的高密度等离子 体连接。电子束通过等离子枪提供的磁场控制的高密度等离子体加热蒸发，蒸发后 的粒子立即被解离、激活和电离，具有较高的反应活性正离子被阳极附近的电势和 等离子体的空间电荷势加速，飞向衬底，在膜沉积过程中具有较高的反应活性。

RPD沉积粒子入射能量可控。等离子体是在100V以下的低电压和100~200A左右的 大电流下形成的，电子温度为几eV，电子密度为10^11~10^13个/cm3左右，是一种 高密度等离子体。使用独特的等离子束控制器，可以控制蒸发分布和实现任意薄膜 厚度分布。粒子飞到衬底上的入射能量可以控制在3~70eV之间，对衬底的损伤很小。 因此，可以通过控制粒子在衬底上的反应性和入射能量来形成微晶自由非晶薄膜和 优良的晶体薄膜。

RPD对比磁控溅射PVD具备一定的优势。磁控溅射PVD是利用等离子体对阴极靶材 表面进行轰击，把靶材表面的分子、原子、离子及电子等溅射出来，被溅射出来的粒 子带有一定的动能，沿一定的方向射向基体表面，在基体表面形成镀层。RPD则利 用等离子体蒸发靶材，粒子经电场加速飞向衬底完成反应和沉积，具有薄膜损伤小、 均匀度高、环境要求低和可大面积扩产的优势。

RPD薄膜损伤小、均匀度高。RPD技术对于沉积粒子的能量更加可控，能够根据需 求在3~70eV间切换。HJT太阳能电池的TCO薄膜通常是由能量为10-20eV的等离子 体粒子在RPD过程中沉积的，而在磁控溅射PVD中可以观察到超过100eV的超高能 量粒子，因此RPD技术制备的薄膜对衬底的损伤更小，具有更低的电阻率和更高的 透光率。由于高密度的均匀等离子电场，沉积粒子能量可控，也能够产生更加均匀 的薄膜，由RPD制备的ITO薄膜HJT电池效率比PVD方法制备的电池可提高0.5%左 右，捷佳伟创RPD5500A设备能够在常规HJT的基础上为高效HJT带来保守0.6%以 上的效率增益。2021年，隆基绿能一周内以25.82%和26.3%的转换效率连续打破 HJT电池世界纪录，也是在捷佳伟创RPD设备助力下达成的。

环境要求低，可大面积扩产。RPD所需的外加电场和沉积温度都小于磁控溅射PVD， 降低了生产条件和成本。通过将等离子枪并排放置，可以便捷的进行大面积衬底的 沉积。住友重工制作了并排放置3个等离子枪的RPD镀膜装置，证明了底板宽度为 1100mm的ITO大面积镀膜的可行性。镀膜温度150℃时，膜厚度约150nm，电阻率 为1.5×10-6Ω·m以下。

住友重工持有RPD设备与IWO靶材两项专利技术。RPD设备和IWO靶材是RPD技术 的关键步骤，受制于住友重工，RPD设备成本和靶材原材料成本较高，设备产能也 较低。 捷佳伟创率先完成国内量产突围。在2018年获得日本住友授权后，捷佳沉心钻研， 以量产技术为导向，在原有住友技术上开始二次开发，根据市场需求，开发不同适 配机型，助力行业新技术研发与量产推广。目前量产设备RPD5500A已完成量产优 化升级，助力客户满产运行，量产效率指标处于行业领先水平。

PAR设备进一步助力降本提效。捷佳结合PVD和RPD膜质特性，面向异质结电池工 艺开发了新一代量产PAR系列产品，实现PVD、RPD二合一功能。PAR产品正面采 用新型RPD，背面采用PVD，完美整合为一台设备与一套自动化，设备入光面TCO 采用RPD技术制备，兼具高穿透的光学特性与优异的电性，背面TCO采用PVD制备， 考虑电性为主。由于RPD为自下而上镀膜，如果要完成HJT电池两面TCO镀膜，需 要翻片自动化设备或两台设备共同完成；二合一机PAR不需要翻片自动化设备，可 节省占地面积50%以上，提效与低成本兼具，性价比极高。

国产靶材进步良好，无铟薄膜降本潜力大。多家国产优秀的靶材供应商，如壹纳， 研创，众诚达等，已经可以实现进口替代，单片电池的靶材成本已可与PVD持平。在无铟HJT电池方面，根据隆基官网的新闻（22年12月），2021年隆基绿能研发团 队利用储量丰富、价格便宜且安全环保的薄膜材料，取代了传统的铟基透明导电膜， 实现了超过26%的转换效率，再一次体现了HJT电池工艺在技术改进和降本方面的 潜力。高效无铟HJT电池的成功研发，能有效摆脱大规模量产对铟资源的依赖，缓解 业界对铟储量不足的担忧，为HJT电池迈向太瓦级规模量产提供了可行的解决方案。

（三）HJT扩产进行时，降本提效继续

HJT扩产依旧，进入降本增效关键期。根据PVInfolink的统计，截止22年底， HJT落 地产能达到13GW，订单维度约30GW，主要扩产厂商包括华晟新能源、金刚光伏、 东方日升等；在HJT较大的降本增效潜力下，预计行业外、行业内玩家将继续保持投 入，23年大规模投入的厂商预计有华晟新能源、三五互联、明阳智能、华润电力、 国晟新能源，我们估计订单端的HJT产能落地将至少30GW。

四、钙钛矿产品线：具备整线能力的龙头厂商

钙钛矿产业化进展加速，国内企业争相布局。根据各家官网以及公众号的披露，纤 纳光电已实现首批α组件发货，这也是全球首款钙钛矿量产商用组件；仁烁光能建 设的全球首条全钙钛矿叠层光伏组件研发线正式投产；协鑫100MW钙钛矿生产线开 始试生产；无限光能启动10MW级中试线建设，预计2024年建成100MW级商业化量 产线；极电光能150MW钙钛矿光伏生产线正式投产运行；脉络能源在广东佛山建成 并运行一条中试线，正在进行100MW大面积钙钛矿光伏组件生产线设计，并计划在 年底完成生产线建设；万度光电总投资高达60亿元的钙钛矿太阳能电池项目已正式 落地。该项目共分为两期，第一期建设一条200MW级可印刷介观钙钛矿太阳能电池 大试线，顺利量产后，计划扩充至10GW。

2022年6月10日捷佳伟创在投资者互动平台表示，RPD设备即将发货到客户端钙钛 矿中试线上。公司钙钛矿整线设备的研发正按照计划推进。RPD设备制备薄膜，对 钙钛矿层轰击较小，预计该设备将用于第二电荷传输层的制备。 提前布局钙钛矿设备，厚积薄发谋发展。根据捷佳伟创公众号22年7月10日的推送， 公司的“立式反应式等离子体镀膜设备”（RPD）通过厂内验收，该设备是用于钙 钛矿太阳能电池生产的关键量产设备，即将发运给客户投入生产；根据捷佳伟创公 众号23年2月22日的推送，公司在大尺寸钙钛矿、全钙钛矿叠层、HJT/TOPCon叠层 钙钛矿领域的设备销售持续放量，设备种类涵盖RPD、PVD、PAR、CVD、蒸发镀 膜及精密狭缝涂布、晶硅叠层印刷等，已向十多家光伏头部企业和行业新兴企业及 研究机构提供钙钛矿装备及服务，订单金额超过2亿元人民币。

五、半导体产品线：清洗设备渐有收获，有望成为新成长曲线

半导体清洗设备市场前景好，规模增速快。根据Gartner的数据，2018年全球半导体 清洗设备市场规模为34.17亿美元，2019年和2020年受全球半导体行业景气度下行 的影响，有所下降，分别为30.49亿美元和25.39亿美元，预计2021年随着全球半导 体行业复苏，全球半导体清洗设备市场将呈逐年增长的趋势，2024年预计全球半导 体清洗设备行业将达到31.93亿美元。

半导体清洗设备市场集中度高，国外厂商占据主导地位。在全球清洗设备市场，日 本公司占据主导地位，DNS占据40%以上的市场份额，TEL、SEMES、拉姆研究等 也在行业占据了较高的市场份额，市场集中度较高。国内市场中，DNS和TEL仍然占 据较大市场份额，盛美、北方华创则分别占据了10%和5%左右的市场份额，一定程 度上打破了进口垄断，开启国产替代。

加大集成电路湿法设备研发力度，实现从光伏到半导体领域的突破。公司的子公司 捷佳创精密机械于2019年成立了半导体湿法工艺研究室，2020年投资成立创微微电 子，专门从事集成电路湿法清洗工艺设备的研发、生产和销售，主要产品有4到12吋 批式及单晶圆刻蚀清洗湿法工艺设备，应用范围涵盖了MicroLED、第三代化合物、微机电、后端封装及集成电路IDM和代工大厂所需的湿法工艺需求，满足近90%湿法 工艺步骤，包含有光刻胶去除、氧化膜刻蚀、金属膜刻蚀、氮化硅刻蚀、炉管前清洗 等。于2021年先后成功交付Cassette和Cassette less类型集成电路全自动槽式湿法 清洗设备，2022年8吋Cassette-less清洗设备顺利交付至上海积塔半导体有限公司 并开始验证阶段，还中标后续10余台清洗设备重复订单，制程涵盖8吋至12吋，还成 功导入青岛芯恩、成都德州仪器等芯片头部企业，实现了公司从光伏装备设计及制 造往泛半导体及半导体行业的拓展。

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