《電力設備新能源行業光伏新技術系列（三）：TOPCon提升銀漿用量LECO推動銀漿工藝革新-240123（25頁）.pdf》由會員分享，可在線閱讀，更多相關《電力設備新能源行業光伏新技術系列（三）：TOPCon提升銀漿用量LECO推動銀漿工藝革新-240123（25頁）.pdf（25頁珍藏版）》請在三個皮匠報告上搜索。

1、證券研究報告證券研究報告 2024年1月23日 作者：作者：光大環保光大環保電新電新 殷殷中樞中樞、黃帥斌、黃帥斌 TOPConTOPCon提升銀漿用量，提升銀漿用量，LECOLECO推動銀漿工藝革新推動銀漿工藝革新 光伏新技術系列（三）光伏新技術系列（三）請務必參閱正文之后的重要聲明 目目 錄錄 LECOLECO簡述：有力助推簡述：有力助推TOPConTOPCon LECOLECO漿料的奧秘漿料的奧秘 TOPConTOPCon滲透率滲透率快速提升快速提升 1 投資建議投資建議 風險分析風險分析 8YwVwUiUjYaUqV6MdNaQnPpPmOmQkPoOoPjMtRsR8OnMmPvPm

2、OuMvPqQnM請務必參閱正文之后的重要聲明 2 激光輔助燒結技術（LECO）快速涌現 表表1 1：現有激光輔助燒結技術總結：現有激光輔助燒結技術總結 官宣提效水平官宣提效水平 官宣時間官宣時間 官方名稱官方名稱 其他效果其他效果 帝爾激光 0.2%以上 2023.8.14 激光誘導燒結技術（LIF）2023.9.13已獲得100GW訂單 英諾激光 0.2%以上 2023.9.13 電池柵線激光沖擊強化技術（LSP）海目星激光 0.2%以上 2023.9.14 激光輔助快速燒結技術（LAS）2023.9.22已出貨 大族激光 0.2%以上 2023.9.15 激光優化接觸工藝（LOC）捷泰科

3、技 0.3%左右 2023.9.14 捷泰科技J-SE+中來股份 2023.9.13 中來獨特注入金屬化技術（JSIM）提高組件抗濕熱能力，助力單玻封裝 德龍激光 0.25%以上，有望達到0.4%以上 2023.9.19 德龍激光超級光注入技術（SLI）組件抗濕熱衰減得到顯著改善 奧特維 0.3%以上 2023.9.25 奧特維激光增強金屬化設備（LEM）2023年10月份獲得訂單 資料來源：各公司官方微信公眾號、光大證券研究所整理 請務必參閱正文之后的重要聲明 3 LECO技術要點總結 圖圖1 1：LECO LECO 處理前后電池表面變化處理前后電池表面變化 圖圖2 2：LECO LECO

4、處理后電池表面元素表征處理后電池表面元素表征 資料來源：Stephan GroerMicroscale Contact Formation by Laser Enhanced Contact Optimization 圖圖3 3：LECO LECO 處理前后電池外觀變化處理前后電池外觀變化 資料來源：Stephan GroerMicroscale Contact Formation by Laser Enhanced Contact Optimization 資料來源：HERAEUS LECO所形成的接觸點多位于金字塔頂峰附近。圖1中，興趣區1（roi 1）：硅內發現絲狀明亮材料對比區，表明銀

5、滲入了硅中；興趣區2（roi 2）：銀柵線內出現了偏暗的區域，說明摻入了硅。進一步的表征說明，興趣區1中銀含量小于20%，可以驗證LECO誘導硅和銀的相互擴散，形成局部亞微米大小的點接觸。請務必參閱正文之后的重要聲明 4 LECO技術要點總結 外部高強度載流子（電子）注入，促進Ag+還原 電化學效應電化學效應 促進Ag-Si互擴散，形成局部超低電阻的AgSix合金化接觸 熱效應熱效應 定點突破定點突破 激光輔助燒結，本質上是利用激光的高度能量集中和可控特性，將高溫燒結過程中鈍化層侵蝕和接觸形成這兩個關鍵步驟分開，從而達到對燒結過程的進一步精準調控。從原理上來看，激光形成的電流沿著低接觸電阻路徑

6、傳輸，引發銀硅互擴散，從而降低接觸電阻；而整個燒結過程的持續時間與載流子壽命匹配，激光過后迅速停止，從而實現原有鈍化層的最大限度保留。圖圖6 6：LECO LECO 的三個本質特點的三個本質特點 圖圖5 5：LECO LECO 后電池與銀漿接觸表面后電池與銀漿接觸表面 圖圖4 4：LECO LECO 的反應模型的反應模型 LECO LECO 的三個本質特點的三個本質特點 （1）電化學效應：外部高強度載流子（電子）注入，促進Ag+還原；（2）熱效應：促進Ag-Si互擴散，形成局部超低電阻的AgSix合金化接觸；（3）定點突破：亞微米級燒結點，減少鈍化層的大面積無效損傷。資料來源：Hannes H

7、fflerUnderstanding current paths and temperature distributions during Laser Enhanced Contact Optimization(LECO)資料來源：光大證券研究所繪制 資料來源：Stephan GroerMicroscale Contact Formation by Laser Enhanced Contact Optimization 請務必參閱正文之后的重要聲明 5 LECO技術要點總結 提效機理 LECO技術利用低腐蝕銀漿疊加低溫燒結提升電池開壓 激光的加入解決銀漿的接觸問題 優勢 提效0.2%+無鋁/低

8、鋁銀漿替代原有的銀鋁漿料，有望解決TOPCon組件濕熱測試后的功率衰減問題，從而提升TOPCon單玻比率 投資分析 單GW投資目前約500萬，投資回收期不足1年 推廣進度 各大廠商均有引進，部分頭部企業已經開始批量量產 24Q1有望成為TOPCon標準工藝 目前問題 無鋁/低鋁銀漿提效明顯，但是電池端醋酸測試顯示效率衰減過高問題，仍需銀漿體系，工藝參數調整配合 清洗制絨 硼擴散 激光SE+退火 BSG刻蝕和背面拋光 LPCVD ex-situ 隧穿層+a-Si(i)LPCVD/PVD in-situ 隧穿層+a-Si(n)PECVD 隧穿層+a-Si(n)磷擴散 退火 退火 去繞鍍 去繞鍍 清

9、洗 正面Al2O3 正面+背面SiNx 絲網印刷 燒結+光注入 退火增效 激光輔助燒結 接觸機理變化，硼發射極結型有優化空間，可減少氧化溫度和時間 燒結溫度下降，支持Poly厚度減薄，提效降本 銀鋁漿變更為低鋁/無鋁銀漿 燒結溫度下降約20-60 新增工序，激光以及反向偏壓 圖圖7 7：激光輔助燒結技術原理及影響激光輔助燒結技術原理及影響 資料來源：InfoLink Consulting 請務必參閱正文之后的重要聲明 目目 錄錄 回顧回顧LECOLECO：有力助推：有力助推TOPConTOPCon LECOLECO漿料的奧秘漿料的奧秘 TOPConTOPCon滲透率滲透率快速提升快速提升 6

10、投資建議投資建議 風險分析風險分析 請務必參閱正文之后的重要聲明 7 LECO配套漿料可顯著提效 2019年賀利氏推出LECO專用漿料SOL8100，主要用于均勻發射極電池。配合LECO設備，提效水平約在0.15%。隨后，賀利氏光伏推出了賀利氏SOL8200系列產品。該系列通過控制漿料的侵蝕性，并將其與激光后處理工藝相結合，成功將銀電極燒結過程中的鈍化層侵蝕和接觸形成這兩個關鍵步驟分開，在盡可能高地保持開路電壓的同時，降低接觸電阻。賀利氏SOL8200系列在常規燒結過程中成功減少了鈍化層的侵蝕；雖然幾乎不能接觸，EL測試顯示大面積黑片，但經由激光優化處理產生的有效導電通路，能成功增強接觸，并通

11、過設備參數優化達到極佳效率。從機理角度來看，賀利氏SOL8200系列的配方設計調整減少了燒穿區域，通過增強作用，打通了一些之前燒結過程中未通的的電子傳輸通道，從而顯著提升了接觸效果。在不同電池結構上，賀利氏SOL8200系列配合激光優化技術，可實現0.1%-0.2%的效率提升。圖圖9 9：LECO LECO 處理前后電池表面變化處理前后電池表面變化 資料來源：HERAEUS N-Type-Poly-Si(Front side)N-Type-Poly-Si(Rear side)N-Type-Poly-Si(Poly sides)標準銀漿 LECO 專用銀漿 標準銀漿 LECO 專用銀漿 標準銀漿

12、 LECO 專用銀漿 Voc(mV,calculated)691.1 701.0 691.1 695.4 691.2 706.8 Voc Delta vs Control(mV)9.9 4.3 15.7 Efficiency(%,calculated)22.81 23.14 22.81 22.95 22.81 23.33 Efficiency Delta vs Control(%)0.33 0.14 0.52 圖一：常規燒結鈍化層面積破壞過大造成開壓低；圖二：賀利氏SOL8200系列漿料燒結后，柵線下大面積鈍化層得以保留，再通過激光優化打通導電通路 圖圖8 8：LECO LECO 處理前后電池

13、表面變化處理前后電池表面變化 資料來源：賀利氏光伏微信公眾號 請務必參閱正文之后的重要聲明 8 TOPCon電池銀漿特點 從PERC電池到TOPCon電池，從結構上看僅僅是背表面鈍化方式發生了改變，但由于硅基底從P型轉變為N型，以及鈍化層的改變，造成金屬化工藝的較大轉變。正面：對于典型的N型TOPCon電池來說，主要是從N型發射極（磷擴）轉變為P型發射極（硼擴），鈍化方面仍采用SiNx和AlOx層。但由于硼擴摻雜濃度低，為了實現更好的接觸，正面細柵從銀漿轉變為銀鋁漿。背面：由于鈍化接觸結構解決了金屬與硅基體接觸的問題，TOPCon電池的背面不再需要激光開槽+鋁漿（LBSF），而是采用了銀漿細柵

14、。整體來看，TOPCon銀漿主要分三種細分應用：1）正面細柵漿料（銀鋁漿，燒穿型），需要在燒結過程中燒穿SiNx和AlOx層，與硼發射極接觸；2）背面細柵漿料（銀漿，燒穿型），需要在燒結過程中燒穿SiNx層，與poly硅層接觸；3）正背面主柵漿料（銀漿，非燒穿型），主要起連接細柵、匯聚電流、輔助焊接作用。圖圖1010：TOPConTOPCon電池銀漿需求電池銀漿需求 資料來源：賀利氏用于N-TOPCON高效太陽能電池的金屬化漿料開發 請務必參閱正文之后的重要聲明 9 正面細柵：與p+發射極接觸 p+發射極（摻硼）缺電子，不利于Ag+還原 摻鋁銀漿：補充電子，促進Ag+還原 LECO銀漿 銀鋁尖

15、刺 玻璃刻蝕區域過大 無鋁/極低鋁 刻蝕性能降低 常規銀鋁漿的痛點：（1）在完成鈍化層的刻蝕后，無法在所有刻蝕通道均形成高質量的接觸位點，反而造成鈍化的過度破壞；（2）同時大尺寸銀鋁尖刺也造成了較高的金屬復合。利用激光增強燒結原理，創新升級漿料設計思想：實現鈍化損傷與歐姆接觸解耦。（1）創新玻璃化學極大程度減少對于鈍化層損傷，從而大幅增強Uoc；（2）利用激光載流子注入的電化學效應和熱效應，促進Ag+還原形成銀微晶，并形成高質量AgSix合金化接觸 恢復/增強歐姆接觸。圖圖1111：銀漿燒結中的電化學反應銀漿燒結中的電化學反應 資料來源：Hee-Soo KimElectrochemical n

16、ature of contact firing reactions for front-side Ag metallization of crystalline Si solar cells 圖圖1212：正面細柵正面細柵LECOLECO銀漿的要求銀漿的要求 資料來源：光大證券研究所繪制 請務必參閱正文之后的重要聲明 10 正面細柵：與p+發射極接觸 鋁粉的引入，一方面殘留的AgAl(Si)相直接弱化了柵線導電性，另一方面燒結后再柵線本體內造成大量空洞，影響柵線致密度，導致線電阻大幅上升。因此，結合網版技術進步，快速推進細線印刷，進一步釋放低線電阻潛力，進一步增強細線密柵工藝。案例：（1）帝科

17、股份：DK72E協同激光增強燒結工藝第一階段綜合提效0.3-0.5%，開啟TOPCon電池Uoc735mV新時代。（2）索特：PV3NL在燒結階段對鈍化層的破壞較常規銀鋁漿更加輕微，幫助電池獲得Voc的大幅度提升。圖圖1313：銀鋁漿與銀漿對比銀鋁漿與銀漿對比 資料來源：帝科股份邁向“TOPCon”基高效電池金屬化新時代 圖圖1414：正面細柵需控制銀鋁尖刺正面細柵需控制銀鋁尖刺 資料來源：賀利氏新一代高效太陽能電池金屬化漿料的開發 請務必參閱正文之后的重要聲明 11 背面細柵：與n-poly接觸 圖圖1515：背面細柵需控制燒穿深度背面細柵需控制燒穿深度 資料來源：宋登元接觸鈍化（TOPCo

18、n）技術：一種最適合光伏產業升級的高效電池技術路線 TOPCon背面細柵銀漿的任務：面向拋光面，需控制燒穿深度，特別是在poly層減薄的趨勢下，如何與薄poly層形成配合至關重要。玻璃粉在燒結過程中主要有兩個作用：1）刻蝕硅片表面的SiNx減反射涂層，在燒結過程中促進硅太陽能電池正面電極的致密度，從而形成致密的導電網絡，使得銀膜與硅基片形成良好的歐姆接觸；2）銀漿燒結過程，玻璃粉在高溫下溶解銀粉，并帶著銀粉重新排列，這將影響銀漿的整個燒結過程。圖圖1616：背面背面polypoly硅厚度下降預期硅厚度下降預期 資料來源：ITRPV 圖圖1717：不同金屬對硅的侵蝕效果不同金屬對硅的侵蝕效果 資

19、料來源：賀利氏TOPCon/XBC高效晶硅太陽電池的金屬化提效方向 請務必參閱正文之后的重要聲明 12 主柵：燒結溫度降低 圖圖1818：TOPConTOPCon銀漿組合（帝科）銀漿組合（帝科）資料來源：帝科股份金屬化技術創新助力高效n-TOPCon電池產業化 案例：（1）索特：寬的工藝窗口，可配合正面激光工藝做-2070大幅度降溫的同時，保證拉力穩定；（2）帝科股份：針對激光增強燒結工藝大幅降低燒結溫度造成的正、背面主柵可焊性與拉力降低的風險，帝科DKEM針對性開發的DK82E專用主柵漿料通過優化無機配方，在大幅降溫條件下實現優異的初始拉力及老化拉力。正背面主柵漿料屬于非燒穿型漿料，主要起連

20、接細柵、匯聚電流、輔助焊接作用。在LECO工藝下，銀漿燒結溫度存在50左右的降幅。如何在更低的燒結溫度下實現拉力穩定，是主柵面臨的主要任務。請務必參閱正文之后的重要聲明 13 長期壁壘：TBC、Bi-TOPCon與p-poly的接觸 圖圖1919：TOPConTOPCon銀漿組合（帝科）銀漿組合（帝科）資料來源：帝科股份邁向“TOPCon”基高效電池金屬化新時代 從TOPCon到TBC、Bi-TOPCon（雙面poly），結構方面的變化主要在于p-poly層。p-poly金屬化面臨兩大挑戰：（1）銀離子較難在缺電子表面還原形成銀晶導電通路；（2）鋁刺尺寸poly硅厚度。尤其在Bi-TOPCon

21、中，p-poly的薄化訴求更強烈。案例：采用正面n-Poly finger的背結雙面Poly，正面絨面結構+均勻的AlOx/SiNx鈍化層使得歐姆接觸難度相對降低，但絨面+減薄n-Poly的需求提高了復合控制的要求。從長期提效角度考慮，在雙面Poly結構上，持續縮窄Polyfinger寬度的訴求對細線化提出更高要求。帝科DKEM DK95B/DK73K結合TOPCon背面薄Poly經驗及BC背面p-Poly方案，通過無機配方優化可以在保證接觸的前提下，降低金屬復合，配合客戶實現TOPCon迭代升級。DK73K p-Poly銀漿在常規燒結工藝下已經取得了與銀鋁漿p+發射極相當的接觸電阻，和顯著更

22、低的金屬復合?；趐-Poly目前的金屬復合與接觸水平（*j0,m=60-250 fA/cm2,c=2.0-5.0 mOhm.cm2），帝科DKEM專門開發的DK73E p-Poly激光增強燒結專用銀漿正在快速迭代中，重點關注接觸改善和薄Poly應用。資料來源：賀利氏TOPCon/XBC高效晶硅太陽電池的金屬化提效方向 圖圖2020：硼擴發射極接觸機理硼擴發射極接觸機理 請務必參閱正文之后的重要聲明 目目 錄錄 回顧回顧LECOLECO：有力助推：有力助推TOPConTOPCon LECOLECO漿料的奧秘漿料的奧秘 TOPConTOPCon滲透率滲透率快速提升快速提升 14 投資建議投資建議

23、 風險分析風險分析 請務必參閱正文之后的重要聲明 15 TOPCon滲透率快速提升 圖圖2222：20242024年年1 1月月N N型電池產出占比超型電池產出占比超60%60%圖圖2121：電池銀漿耗量對比，單位：電池銀漿耗量對比，單位：mg/mg/片，片，mg/Wmg/W 資料來源：SMM 資料來源：InfoLink Consulting 根據SMM數據，2023年光伏電池排產量逐月上行，全年產量突破590GW。電池片廠家爭相布局N型電池生產線，四季度電池產能快速釋放，過剩矛盾突出，尤其P型市場需求在12月腰斬，加劇了電池老產能淘汰。這造成2023年N型電池月度產出比例從年初10%提升至1

24、2月的48.7%，并在2024年1月預計提升至61.2%。2023年全年來看，Topcon電池占比23.62%，HJT電池占比2%不到，N型BC電池占比1%出頭。從當前電池銀漿耗量來看，N型電池銀漿單耗較P型電池有大幅提升。因此，隨著電池產出端由P型到N型的快速切換，銀漿需求將受到拉動。0%10%20%30%40%50%60%70%010203040506070電池片產出（GW）N型電池片產出（GW）N型電池片占比請務必參閱正文之后的重要聲明 16 TOPCon滲透率快速提升 3,000 3,200 3,400 3,600 3,800 4,000 4,200 4,400 4,500 5,000

25、 5,500 6,000 6,500 7,000 7,500 2022/1/52022/3/52022/5/52022/7/52022/9/52022/11/52023/1/52023/3/52023/5/52023/7/52023/9/52023/11/52024/1/5太陽能細柵正面銀漿太陽能主柵正面銀漿太陽能背面銀漿（右軸）17 19 21 23 25 27 2022-01-052022-03-052022-05-052022-07-052022-09-052022-11-052023-01-052023-03-052023-05-052023-07-052023-09-052023-1

26、1-052024-01-05倫敦現貨白銀:以美元計價圖圖2323：光伏：光伏銀漿日度價格（元銀漿日度價格（元/噸）噸）圖圖2424：倫敦現貨白銀價格（美元倫敦現貨白銀價格（美元/盎司）盎司）資料來源：SMM；截至2024.1.15 資料來源：Wind；截至2024.1.17 根據帝科股份公告，公司的PERC銀漿加工費相對穩定，相較于PERC銀漿，TOPCon銀漿的加工費要高40%-50%，HJT銀漿加工費會比PERC和TOPCon更高。激光輔助燒結與新型導電漿料強強耦合的金屬化增強方案，對TOPCon電池的轉化效率的提升非常突出，將進一步大幅提升TOPCon電池的競爭力，對應導電銀漿產品的技術

27、壁壘與產品溢價也會有所提升。目前，公司在激光輔助燒結工藝專用導電漿料產品上處于行業領先地位，正積極與行業領先客戶不斷協同創新，共同推進相關技術及產品的快速大規模量產。請務必參閱正文之后的重要聲明 17 TOPCon滲透率快速提升 34%45%58%55%57%0%10%20%30%40%50%60%70%040080020222023Q12023Q22023Q32023Q4完全一體化不完全一體化非一體化非一體化占比040080012001600200020222023E2024E2025E2026E2027EPERCTOPConHJTxBC010020030040050060070020222

28、023E2024E2025E2026E2027EPERCTOPConHJTxBC圖圖2525：電池片產能情況電池片產能情況 圖圖2626：電池片出貨情況電池片出貨情況 圖圖2727：TOPConTOPCon銀漿組合（帝科）銀漿組合（帝科）資料來源：InfoLink Consulting；單位：GW 資料來源：InfoLink Consulting；單位：GW 資料來源：InfoLink Consulting；單位：GW 隨著TOPCon產能快速釋放，N型電池已成為主流技術。據InfoLink Consulting統計，2023Q4預計TOPCon產能將達到613GW，其中非一體化產能348GW

29、，占比57%。2024年TOPCon電池片出貨占比將超過70%，較2023年大幅提升。請務必參閱正文之后的重要聲明 目目 錄錄 回顧回顧LECOLECO：有力助推：有力助推TOPConTOPCon LECOLECO漿料的奧秘漿料的奧秘 TOPConTOPCon滲透率滲透率快速提升快速提升 18 投資建議投資建議 風險分析風險分析 請務必參閱正文之后的重要聲明 19 投資建議 圖圖2828：TOPConTOPCon電池效率提升路線圖電池效率提升路線圖 資料來源：拉普拉斯高溫鈍化接觸電池技術路線分析及設備發展方向 請務必參閱正文之后的重要聲明 20 投資建議 量的層面，由于N型電池銀漿單耗較P型電

30、池有大幅提升。因此，隨著電池產出端由P型到N型的快速切換，銀漿需求將受到拉動；利的層面，LECO專用漿料與激光輔助燒結耦合，對TOPCon電池的轉化效率的提升非常突出，對應導電銀漿產品的技術壁壘與產品溢價也會有所提升。短期來看，P型電池產能加速退出市場，N型電池產出占比在2024年有望超預期，從而拉動銀漿需求進一步上行；長期來看，銀漿配方伴隨著TBC、Bi-TOPCon的技術路徑演變，仍將保持其獨特的壁壘。即市場存在三個預期差：（1）TOPCon淘汰PERC的速度不是漸進式，而是快速淘汰；（2）LECO銀漿/銀漿的壁壘是長期的，將伴隨著整個電池技術的演進；（3）由于加工費提升，銀漿總價值量的提

31、升幅度大于需求量的提升幅度。展望2024年，組件價格下跌可能對輔材的價格盈利壓制。但決定銀漿超額收益的因素有原材料、工藝壁壘、供需格局等。LECOLECO專用漿料可以大幅提升專用漿料可以大幅提升TOPConTOPCon電池電池競爭力，競爭力，有助于提升階段性盈利穩定性。有助于提升階段性盈利穩定性。金屬化的過程，本質上是鈍化與接觸的再平衡，與電池技術升級（核心是鈍化膜的演變）緊密相關。展望未來，TOPCon電池占比的加速提升和LECO專用銀漿的推出，將在量和利兩個方面推動銀漿行業景氣度抬升。而頭部廠家通過與客戶進行協同創新，競爭壁壘有望得到延續。建議關注頭部國產銀漿廠商帝科股份、聚和材料。請務必

32、參閱正文之后的重要聲明 目目 錄錄 回顧回顧LECOLECO：有力助推：有力助推TOPConTOPCon LECOLECO漿料的奧秘漿料的奧秘 TOPConTOPCon滲透率滲透率快速提升快速提升 21 投資建議投資建議 風險分析風險分析 請務必參閱正文之后的重要聲明 22 風險分析風險分析（1）政策風險：“雙碳”政策節奏發生變化，新能源上網電價政策發生變化；（2）技術風險：TOPCon、HJT、IBC設備國產化、材料降本低于預期、效率提升進度低于預期；（3）市場風險：投資過剩，產能過剩，導致格局惡化，新技術難以獲得超額收益。電新環保研究團隊 殷中樞（首席分析師）執業證書編號：S0930518040004 電話：010-58452071 郵件： 郝騫（分析師）執業證書編號：S0930520050001 電話：021-52523827 郵件： 黃帥斌（分析師）執業證書編號：S0930520080005 電話：0755-23915357 郵件： 和霖（分析師）執業證書編號：S0930523070006 電話：021-52523853 郵件： 陳無忌（分析師）執業證書編號：S0930522070001 電話：021-52523693 郵件： 請務必參閱正文之后的重要聲明 24 招商基金