XBC电池行业专题报告:或成未来主流技术,激光应用场景更加丰富

XBC 特殊的电池结构赋予其领先效率优势,且工艺升级后可进一步提效。新一轮电池新技术扩产周期开启,隆基、爱旭等率先开启 XBC 规模扩产,未来望成主流技术之一。

XBC 特殊的电池结构赋予其领先效率优势,且工艺升级后可进一步提效。新一轮电池新技术扩产周期开启,隆基、爱旭等率先开启 XBC 规模扩产,未来望成主流技术之一。XBC 工艺流程较为复杂,工艺关键为背面局域掺杂及电极制备,TBC、HBC 工艺部分兼容 TOPCon、HJT。激光在 XBC 电池中应用场景更加丰富,涉及开槽、掺杂、转印、热氧化、刻蚀等多种应用潜力,有望推动激光投资额数倍提升,龙头受益明显;此外,电池环节 TOPCon、HJT 等的设备提供商,组件端串焊机龙头也将受益。

转换效率领先且工艺升级空间大,龙头规模扩产,有望成为未来主流技术

相较其他晶硅电池,XBC 电池最显著的特点是:电池正面无金属栅线,P+和 N+的发射极及背场以及对应区域的正负电极呈叉指状间隔排列在电池背面。同时,XBC 电池可以选择 P 型硅片或者 N 型硅片来作为衬底硅片,N 型硅片少子寿命高、无光衰、 弱光性能好,P 型硅片在成本端具备优势。特殊的电池结构赋予 XBC 电池领先的效率优势,对比来看,XBC 电池的转换效率领先 TOPCon、HJT 等,SunPower 目前量产平均效率达到 25%左右,最新一代电池技术效率已经超过 25%。XBC 电池工艺具备较好的工艺升级窗口,可以和 TOPCon、HJT、钙钛矿等技术有机结合,兼收并蓄进一步提升转换效率,2017 年 Kaneka 制作的 HBC 电池效率记录达到 26.63%,为目前晶硅电池最高效率记录。光伏电池新技术迭代加速,XBC 凭借优异效率潜力以及工艺升级能力,未来有望成为下一代主流电池技术。目前,电池行业开启新一轮新技术扩产周期,2022 年 TOPCon、XBC 和 HJT 等技术将成为扩产主流,有望重现 2017-2018 年后由 PERC 开启的快速产能扩张周期。而以隆基、爱旭等为首的龙头已率先开启 XBC电池扩产,并有望规划较大扩产规模,未来 XBC 电池有望成为主流技术之一。

工艺流程较为复杂,工艺关键在于背面局域掺杂以及金属电极

XBC 电池工艺流程较为复杂,关键工艺在于:1)在电池背面制备出叉指状间隔排列的硼掺杂P+区和磷掺杂 N+区,目前主要采用掩膜,结合激光开槽、刻蚀等方式来进行定域掺杂;2)对应背面 P+和 N+区域形成金属电极,一般需使用激光开槽等方法来打开金属接触孔。经典 IBC电池工艺流程部分与 PERC 兼容,但同时又增加了硼扩散、镀氮化硅层、镀掩膜、激光开槽等工序。TBC 作为 TOPCon 和 IBC 电池的有机结合,其工艺步骤部分与 TOPCon 兼容;HBC结合了 HJT 和 IBC 二者技术的优势,工艺流程部分与 HJT 相同。对于设备端而言,经典 IBC电池设备投资额接近 3 亿元/GW 左右,而 TBC、HBC 电池作为结合了 TOPCon 和 HJT 的升级技术,由于工序步骤增加,单 GW 设备投资相对更高。相关的设备公司在其中均有望受益。

激光在 XBC 电池中具备更丰富应用场景,涉及开槽、掺杂、转印、氧化等

激光具有精确、快速、零接触以及良好的热效应等优点,已经成为光伏行业降本提效的重要技术手段,激光在光伏行业的应用包括开槽、掺杂、打孔、刻蚀、退火、转印、串焊等。目前,激光开槽、掺杂已成为 PERC 产线标配工艺,并在 TOPCon、XBC、HJT 和钙钛矿电池均有多种应用。对于 XBC 电池,由于其特殊电池结构及工艺流程,激光在 XBC 电池中具备更为丰富的应用场景和机会,综合各光伏企业的专利申请情况,在 XBC 电池生产中,激光应用技术包括激光开槽、激光刻蚀、激光热氧化、激光掺杂及激光转印等,在 HBC 电池中还可使用激光对 N+掺杂非晶硅层进行激光处理,使得局域 N+薄膜晶化或者晶化度提高。伴随激光应用场景的扩展,激光在 XBC 电池中的价值量较 PERC 有望数倍提升,龙头帝尔激光有望显著受益。电池环节除激光设备外,XBC 电池还可与 TOPCon、HJT 技术结合,故相关的设备提供商如捷佳伟创、迈为股份等电池设备厂商也有望受益;在组件环节,XBC 特殊的电池结构对组件串焊工艺提出新的要求,由此需要更换串焊机,串焊机龙头奥特维有望重点受益。

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