2）扩散设备
扩散主要是电池片制 PN 结的过程，扩散工艺的好坏直接影响电 池片效率的多少。扩散的方法包括：三氯氧磷(POCl3)液态源扩散、 喷涂磷酸水溶液后链式扩散、丝网印刷磷浆料后链式扩散。目前国内 多采用第一种方法：三氯氧磷(POCl3)液态源扩散，其具有稳定、可 控性强等优点。POCl3 液态分子在 N2 载气的携带下进入炉管，在 高温下经过一系列化学反应磷原子被置换。POCl3 在高温下(>600℃) 分解生成五氯化磷(PCl5)和五氧化二磷(P2O5)，POCl3 分解产生的 P2O5 淀积在硅片表面，P2O5 与硅反应生成 SiO2 和磷原子，并在硅 片表面形成一层磷-硅玻璃，然后磷原子再向硅中进行扩散。扩散设 备的核心技术指标是扩散方阻均匀性，其他指标包括控温精度和稳定 性、工艺时间等。扩散炉的提供厂家包括 Tempress、Centrotherm、捷 佳伟创、丰盛装备、北方华创、电科 48 所等。
3）钝化和 PECVD 设备
传统 PECVD 工艺主要是镀反射膜：制作减少硅片表面反射的 氮化硅薄膜。高效 PERC 电池工艺中增加了背面钝化工艺，背面钝化 工艺在硅片背面沉积三氧化二铝和氮化硅，对硅片背面进行钝化。
目前 PERC 电池中钝化工艺包括两种方式：一种是使用 PECVD （等离子体化学气相沉积）设备一次性完成三氧化二铝和氮化硅膜的 层叠；二是使用 ALD（原子层沉积）设备完成三氧化二铝镀膜；PECVD 完成氮化硅镀膜。ALD 工艺过程中，将不同的反应前驱物以气体脉 冲的形式交替送入反应室中，因此并非一个连续的工艺过程。相对于 传统的沉积工艺而言，ALD 在膜层的均匀性、阶梯覆盖率以及厚度 控制等方面都具有明显的优势。
ALD（原子层沉积）设备独立完成三氧化二铝镀膜，ALD 镀膜 具有低温沉积、速度慢、膜质好等优点，但是稳定性待检验；设备厂 家包括：solay tec、理想能源、江苏微导等。
PECVD 分为板式 PECVD 和管式 PECVD。板式 PECVD 钝化膜 生长及氮化硅覆膜集成一体，设备及工艺相对稳定，市场暂时领先， Meyer Burger 公司优势突出。
管式 PECVD：用石英管作为沉积腔室，使用电阻炉作为加热体， 将一个可以放置多片硅片的石墨舟插进石英管中进行沉积。其膜质较好，有增加氮化硅提升钝化效果潜力，少量试产，损伤及绕镀现象待 检验，设备厂家包括 Centrotherm、捷佳伟创、丰盛装备。
4）丝网印刷
丝网印刷设备主要是依次完成背场、背电极、正栅线电极的制作。一条印刷线一般包括 3 套印刷机，分别是背电极印刷、铝背场印刷、 正电极印刷，如果有二次印刷，添加 4 号印刷机，在第一层浆料基础 上，相同位置进行第二次印刷，实现更窄、更高导线的印刷。目前丝 网印刷机的厂家包括 Baccini、迈为股份、科隆威等。
5） 激光开槽&激光掺杂设备
激光开槽设备主要用在 PERC 电池的激光开槽，利用一定脉冲宽 度的激光在去除部分覆盖在电池背面的钝化层和 SiNx 覆盖层，以使 丝网印刷的铝浆可以与电池背面的硅片形成有效接触，从而使光生电 流可以通过 Al 层导出。
SE（选择性发射极)中使用到激光掺杂设备，是采用扩散时产生 的磷硅玻璃层作为掺杂源进行激光扫描，形成重掺杂区。
目前激光开槽和激光掺杂的设备提供商包括帝尔激光、大族激光、 迈为股份。
PERC 电池设备国产化率高。目前国内 P 型电池设备国产化率较 高，除了技术要求极高的板式 PECVD、以及国外性价较高的快速烧 结炉需要进口外，其他国内设备厂家已经具有很强的竞争力，在下游 客户降本增效的需求下，市场占有率持续提高。
根据通威的公告：通威合肥太阳能二期 2.3GW 高效晶硅电池片 项目，在前期成都一期项目、合肥技改项目大量引入了国产设备免费 试用，如：印刷线试用迈为、科隆威设备，PECVD、制绒工序试用 捷佳创设备。在经过一段时间验证国产设备可靠性后，为充分降低投资成本、提高收益，公司在招标中大量选购国产设备，“合肥太阳能 二期 2.3GW 高效晶硅电池片项目”原主要设备约 90%需要进口，现 该比例已降至约 20%。
目前国内设备都取得了快速的进步，市场占有率快速提升，都在 各自的优势领域占据了较高的市场占有率（50%以上）：捷佳伟创在 制绒、扩散、刻蚀、PECVD 等设备领域；迈为股份在丝网印刷设备；帝尔激光在激光掺杂、激光开槽设备。这些设备公司的客户基本覆盖 了下游的主流电池企业。随着 PERC 产能的陆续投建，这些企业都获 得了大量的设备订单，获得了更快的成长。
三、HJT 产业化和设备国产化加速推进
1、HJT 企业加大布局，加速产业化
HJT 电池与传统电池相比具有工艺相对简单、无 PID 现象、低温 制造工艺、高效率（P 型单晶硅电池高 1-2%）、高稳定性、可向薄型化发展等优点，成为未来高效电池的发展方向，国内企业持续发力 HJT 电池，使得 HJT 电池加速产业化。
①结构对称、工艺简单、设备较少。HJT 电池是在单晶硅片的两面分 别沉积本征层、掺杂层和 TCO 以及双面印刷电极。其结构对称、工 艺相对简单。
②低温制造工艺。HJT 电池采用硅基薄膜工艺形成 p-n 结发射区，制 程中的最高温度就是非晶硅薄膜的形成温度(200℃)，避免了传统晶体 硅电池形成 p-n 结的高温(950℃)。可以降低能耗、减少对硅片的热损 伤。
③获得较高的转换效率。HJT 电池中的本征薄膜能有效钝化晶体硅和 掺杂非晶硅的界面缺陷，形成较高的开路电压。
④由于电池上表面为 TCO 导电玻璃，电荷不会在电池表面的 TCO 上 产生极化现象，PID 现象（电势诱导衰减）。
HJT 电池由于其较高的转换效率，工序少以及已经有量产实绩， 成为下一代高效电池的主要发展方向。但是其目前的阻碍主要在于工艺要求严格、需要低温组件封装工艺、设备投资高、透明导电薄膜成本高。
HJT 量产的难度。HJT 的优势明显，工艺步骤简单、转换效率 高、发电性能优异，关键在于如何扩大产业化，在成本上提升竞争力。
HJT 的性价比主要通过成本和转换效率的对比。PERC 转换效率 达到 22%，HJT 效率可达 23%-24%，HJT 相比 PERC 在转换效率上 有1-2%的提升。根据目前情况来看，HJT的成本与PERC相比在15~30% 就有竞争优势。
对东方日升 2.5GW 的建设项目进行分析，其中占比较高的包括 原材料和制造费用，原材料中占比较大的包括硅片、银浆等。则要降 低 HJT 的成本，包括降低原材料成本和制造费用，主要途径包括硅 片薄片化、降低银浆、BOM 材料国产化、设备成本降低等。
降低银浆包括：降低低温银浆的用量或者成本，国产低温银浆有望快速应用。部分厂商尝试了其他金属化的技术，包括赛昂的基于铜 电镀技术进行改进的电镀技术、MeyerBurger 的 SmartWire 技术。
设备方面，根据晋能介绍，其第一条线投资成本为 2 亿元/100MW （20亿元/1GW），第二条线降低到了0.9亿元/100MW(9亿元/1GW)， 未来的目标是降至 0.4 亿元/100MW(4 亿元/1GW)。设备未来的投资 额有望快速向 PERC 靠近，主要靠国产设备的使用以及成本降低。
国内已有量产实绩,企业加大布局。目前 HJT 量产的以国外松下/ 三洋最为成熟，已经有 1GW 的量产实绩，而国内在 2018 年的实际产 能为 850MW，多为企业前期规划建设的 1、2 条线。国内福建钧石与 松下合作，目前有 1000MW 的产能；通威一期建设产能 200MW，2019 年 6 月份实现了第一片的 HJT 电池片下线。中智实现了 2000 MW 的 产能。而从规划来看，国内企业呈现出较大的信心，目前已经规划了 33.3GW 的产能，国内发展 HJT 电池的企业呈现出资本投入大，有新 玩家出现，而技术通过合作和研发解决，主要是 HJT 目前处于产业 化初期，企业都在同一起跑线，新进入者希望在这领域实现弯道超车。
2、HJT 电池设备市场空间大，设备国产化加速推进
HJT 电池设备投资成本高。HJT 的投资成本较高，根据东方日 升 2.5GW 高效太阳能电池的项目投资来看，其设备总的投资额为 25 亿元，单 GW 投资额为 10 亿元，远高于 PERC 的设备投资额。按照 数量来看，单 GW 都需要配备 10 台设备。按照不同设备类型来看， 非晶硅沉积设备投资额最大，单 GW 投资额为 4 亿元；其次为 TCO （透明氧化物导电薄膜）沉积设备，单 GW 投资额为 2.75 亿元。而 从制绒和印刷来看，单台设备的价值量与 PERC 的设备价值量接近， 其中丝网印刷略高。
HJT 设备市场空间大。HJT 设备市场空间合计达 333 亿元，超 过 PERC 三年累计 315 亿元的市场，HJT 有望为设备企业带来一个与 全新的市场。分设备来看，非晶硅沉积设备市场空间为 133.2 亿元， TCO 沉积设备市场空间为 91.6 亿元，丝网印刷设备市场空间为 58.3 亿元，制绒设备市场空间为 25 亿元。
HJT 电池设备以国外为主，国产企业加速国产化。HJT 电池的 生产流程包括制绒、非晶硅薄膜沉积、TCO（透明氧化物导电薄膜） 沉积、丝网印刷四步。对各个环节的设备国产化状况进行分析。
①HJT 的制绒和丝网印刷与 PERC 技术相差不当。
②非晶硅薄膜沉积主要使用 PECVD（离子体增强化学气相淀积） 方法，目前国外主流厂家为 Meyer Burge。国内厂家包括理想、钧石 能源、迈为股份。其中理想万里晖已经实现了对客户的出货，钧石能 源已经实现了在自身生产线上的应用。
目前主要使用的管式 PECVD 设备，用石英管作为沉积腔室，使 用电阻炉作为加热体，将一个可以放置多片硅片的石墨舟插进石英管 中进行沉积。PECVD 主要由工艺管及电阻加热炉、净化推舟系统、 气路系统、电气控制系统、计算机控制系统、真空系统 6 大部分组成。PECVD 技术原理是利用低温等离子体作能量源，样品置于低气压下 辉光放电的阴极上，利用辉光放电(或另加发热体)使样品升温到预定 的温度，然后通入适量的反应气体，气体经一系列化学反应和等离子 体反应，在样品表面形成固态薄膜。PECVD 方法区别于其他 CVD 方 法的特点在于等离子体中含有大量高能量的电子，它们可以提供化学气相沉积过程所需的激活能。电子与气相分子的碰撞可以促进气体分子的分解、化合、激发和电离过程，生成活性很高的各种化学基团， 因而显著降低 CVD 薄膜沉积的温度范围，使得原来需要在高温下才 能进行的 CVD 过程得以在低温下实现。成膜过程在真空中进行，大 约在 5～500Pa 范围内。
③TCO 沉积包括 RPD（反应等离子体沉积）和 PVD（物理化学 气象沉积）两种方法。
RPD（反应等离子体沉积）技术主要由日本住友重工掌握，其设 备匹配自己生产的 IWO(氧化铟掺钨)靶材制备 IWO 透明导电薄膜， 其采用蒸发镀膜对衬底轰击较小，IWO 薄膜电学性能明显优于 PVD 制备的 ITO 薄膜。RPD 制备下的异质结电池总体比 PVD 约有 0.5~1%的效率优势。松下公司采用的就是 RPD 工艺。住友重工持有 RPD 设 备与 IWO 靶材两项专利技术，限制了该技术的发展。国内捷佳伟创 在获得住友重工授权以后进行研发制造，并实现了在通威产线上的应 用。
目前用的较多的是 PVD 工艺（物理化学气象沉积），采用直流磁 控溅射制备，其制备的一般是 ITO 薄膜，PVD 带来了离子高轰击， 损伤较大，ITO 薄膜的电学性能差于 IWO 薄膜。但是 PVD 技术较为 成熟，而且设备相对便宜。最近出现了用 PVD 制备新种类的 TCO 薄 膜，拉近了两者的技术差距。大部分设备厂家也是采用此技术。国外 主流厂家为 Meyer Burger。国内包括钧石能源、迈为股份、红太阳等。
总体来看，RPD 的在 TCO 沉积上优于 PVD 技术，可以提高转 换效率，从长远来看是未来的趋势，但是需要解决成本和技术专利的 问题。目前来看，PVD 可能使用较为广泛。
四、投资建议
光伏平价上网带来光伏行业新一轮向上周期，平价上网要求行业降本增效，光伏电池设备在促进技术进步发挥中坚力量。PERC 电池新建产能有望持续维持高位，国产化设备企业有望获得大量订单。HJT电池产业化加快，国产设备逐步布局，HJT 电池将为设备提供翻倍以上的设备市场空间。在 PERC 有核心竞争力，并且已经获得大量订单，在 HJT 快速布局，并且有望实现国产化应用突破的设备企业，将获得持续的成长动力。
