大尺寸改造、HIT…光伏电池设备2020年综述及2021年展望-第3页-北极星太阳能光伏网

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滚轮传输VS机械手传输：滚轮传输通过滚轮将载板传输到反应腔内，反应腔开始镀膜。机械手传输指利用机械手将载板输送到反应腔内，然后机械手撤出，反应腔开始镀膜。滚轮传输对于滚轮材质要求高，机械手传输难点在于自动化控制。

PECVD技术路线有待市场检验。迈为股份、捷佳伟创、钧石大多采用单真空滚轮传输结构，理想万里晖采用双真空机械手结构。目前单真空滚轮传输结构和双真空机械手传输的PECVD均获得一些客户的认可。至于哪种技术方向更适合HJT大规模量产，还有待市场的演绎和检验。

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i-in-p镀膜顺序成为新趋势。2020年12月，捷佳伟创PECVD5500设备出厂交付；迈为股份发布新一代PECVD，产能达到8000片/h。两家公司发布的新型PECVD改变了ip-in镀膜顺序，提出i-in-p的镀膜顺序（先镀上表面的i层，然后翻面镀下表面的i层，接着镀下表面的n层，再翻面，最后镀上表面的p层），需要翻两次面，但是减少了交叉污染，电池效率增益0.15%。

（3）镀TCO薄膜：

RPD和PVD是镀TCO薄膜的主要设备。在HJT电池上，需要镀一层具备良好导电性且拥有较高透光率的导电胶（TCO）。这一方面是因为本征和掺杂氢化非晶硅薄膜导电性很差，需要在表面制备一层TCO薄膜，用来收集光生载流子并将其运输到金属电极上；另一方面，迎光面TCO薄膜需具备减反射功能，降低电池表面光反射损失，因此需要透明材质。TCO薄膜沉积主要有两种方法：RPD和PVD。

RPD：日本住友开发的反应等离子体沉积（Reactive plasma deposition，RPD）是一种低温、低损伤的TCO薄膜镀膜设备。该设备利用特定的磁场控制氩等离子体的形状，从而产生稳定、均匀、高密度的等离子体。等离子体打在靶材上，让靶材通过升华沉积到硅片上。

PVD：物理气相沉积（PVD）主要包括真空蒸镀法和溅射法，HJT电池主要采用磁控溅射法（SP）。溅射镀膜的原理是稀薄气体在异常辉光放电产生的等离子体在电场作用下，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，在硅片表面形成镀层。

RPD和PVD相比，主要有两点优势：1）RPD使用W掺杂In2O3（IWO）靶材，相比PVD使用的Sn掺杂In2O3（ITO）靶材，IWO靶材透光率更强、迁移率更高；2）PVD制备需要离子轰击，但离子轰击会导致离子损伤，影响最终转换效率，RPD不会导致这种效果。RPD不足之处在于IWO靶材的专利属于日本住友，成本较高。

生产RPD设备的厂家主要是日本住友、捷佳伟创，PVD设备供应商包括梅耶博格、钧石、新格拉斯、冯阿登纳等。2020年捷佳伟创推出新型RPD设备，公司正积极布局下一代RPD和PVD二合一设备，TCO镀膜设备将进入新一轮PK期。

2020年9月，捷佳伟创通过引进吸收日本住友RPD技术，推出自主研发的新型RPD设备——RPD5500A。相比日本住友RPD，捷佳伟创推出的RPD5500A产能提升了2.86倍（从1920片/h提升到5500片/h），同时配备加热板和深冷水气捕集泵，使得工艺更具弹性，同时积极选择了国产靶材供应商，有望在常规HJT的基础上为高效HJT带来保守0.6%以上的效率增益。

公司正在布局下一代RPD和PVD二合一设备——PAR5500A，正面采用RPD镀TCO，背面采用PVD镀TCO，性价比更高。

（4）金属化制程

丝网印刷机是金属化制程的主流设备。HJT电池正反面均需要电极，以收集光产生的电流。制作电极的材料一般是具有优良导电性能、收集率高的Ag、Cu、Al等金属材料。制作方法主要分为丝网印刷和电镀两种方法。

丝网印刷：使浆料透过已制好栅线图形的网膜漏印在硅片上形成上、下电极，加热后使浆料中有机溶剂挥发，形成太阳能电池电极。

电镀：电镀指利用电解原理在电池片表面镀上一层金属薄层制作电极，它可以替代丝网印刷方法制作电极。

电镀方法技术更加复杂，同时会造成环境污染，没有被多数光伏电池企业采纳。丝网印刷是目前HJT电池金属化制程的主流方法。

HJT电池丝网印刷工艺和PERC电池有差别。HJT电池由于采用了非晶硅薄膜，如果遇到高温会导致氢化效应，影响钝化效果，因此HJT电池工艺温度被限制在了200℃到220℃的低温环境中。因此，HJT电池中所用的为特殊的低温银浆（可在低温环境下烧结的银浆），不同于PERC工艺所用的高温银浆（800℃）。同时为了保证导电性，其银含量高于高温银浆。

2021年HJT金属化制程设备竞争越来越激烈。目前国内丝网印刷设备供应商主要是迈为股份、捷佳伟创和科隆威。丝网印刷机主要分为转台式和直线交互式两类。转台式通过转盘转动90°的方式传动印刷，直线交互式印刷机采用高速直线电机作为传输方式，AB面交替传片。迈为股份和科隆威选择转台式，捷佳伟创选择直线交互式。此外，针对HJT电池，帝尔激光积极研发激光转印技术，有望成为丝网印刷技术的补充。

3.3 本章小结

展望2021年，我们认为，HJT将成为光伏电池主角，设备行业迎历史机遇。一方面，越来越多的光伏电池片企业将进入HJT领域，HJT有望开启10GW量级的招标；另一方面，随着通威1GW的4条HJT产线陆续投建，国产HJT设备商经历产业化“大练兵”。预计2021-2024年，HJT设备市场分别为45亿元、160亿元、210亿元、300亿元，4年累计规模超700亿元。

然而，HJT电池不同于PERC电池，对工艺和设备要求更高。HJT设备中，无论是非晶硅镀膜设备（PECVD）、TCO镀膜设备（PVD&RPD），还是金属化制程设备（丝网印刷机），技术路线和竞争格局尚未稳定，HJT设备公司机遇与风险并存。

03 投资建议

从市场发展角度来看，2020年，在大尺寸+垂直一体化竞争加剧等因素推动下，PERC大尺寸产能再度扩张。2021年，PERC产能过剩加剧，PERC电池价格承压，影响短期预期，将倒逼更多电池厂选择HJT技术方向。从技术路线来看，HJT电池方向越来越清晰，但各环节设备技术路线和竞争格局未定，HJT设备公司风险与机遇并存。

投稿与新闻线索：陈女士微信/手机：13693626116 邮箱：chenchen#bjxmail.com（请将#改成@）

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