HJT 光致衰减率更低。
目前 HJT 组件价格溢价约 0.15 元/W。以 TOPCon 的效率、功率、发电量作为基准 线,目前普效/平均水平的 HJT 的功率为 710-720W,在组件功率上的增益达到 2%,组 件发电量增益在 3%,综合发电量比 TOPCon 高 5%,带来 0.15 元/W 的溢价。而国内地 面电站应用层面 HJT 与 TOPCon 度电成本的平均差距恰好是 0.15 元/W。在一些高温地 区的电站项目,由于地面反射率更高或者系统成本高,HJT 的度电成本已经远低于 TOPCon。通威的 1GW 产线 HJT 组件功率达到 744W,发电量增益进一步提升到 7%, 溢价提升至 0.2 元/W。TBC 的功率不低于 HJT,但致命缺陷是双面率较低,导致其每 W 发电量增益明显低于 HJT,综合导致 TBC 的溢价只有 0.05 元/W。
目前 HJT 与 TOPCon 非硅成本差距约 4 分/W。目前 TOPCon 电池的生产成本在 0.29-0.3 元/W,非硅成本为 0.17-0.18 元/W;而 0BB+50%银包铜应用下的 HJT 非硅成本 为 0.21 元/W,相比 TOPCon 只有 0.03-0.04 元/W 的差距。预计 2025 年随着 0BB+30% 银包铜+全开口网版的应用,HJT 电池的非硅成本将与 TOPCon 打平。
HJT 的现有降本增效技术有望于 2025 年集中导入量产,HJT 组件功率 2024 年底 目标 750W,2025 年有望达 780W。基于 0BB、银包铜、光转胶膜等技术,目前通威 1GW HJT 中试线电池周平均效率超过 25.25%,电池良率达 99%,组件批次平均功率已达 744.3W,组件效率达到 23.96%,单块组件最高功率达 748.1W。通过工艺、材料优化, 以及 PED、背抛等技术导入,我们认为组件功率 2024 年内有望达到 750W,2025 年有 望达到 770-780W。
具体来看,HJT 组件提效主要体现在优化制绒、CVD 工艺、PVD、钢板印刷、0BB、 光转胶膜六大环节。电池端通过优化制绒、背抛、CVD、PVD、丝网印刷环节的技术和 耗材,预计可分别提高 0.1%、0.2%、0.2%、0.3%、0.3%的电池效率;组件端采用 0BB 和光转胶膜技术预计可分别提高 1%和 1%-1.2%的组件功率。总体而言,电池端的 PVD、 丝网印刷以及组件端的新技术提效明显。
(1)清洗制绒:背抛是将 HJT 背面改成平面结构的提效工艺,位于清洗制绒之后,CVD 之前。背面抛光是一个侧重于正面提效的双面电池技术,常应用于屋顶分布式光 伏、水面光伏发电项目等背面光线反射较差的场景,其本质是将 HJT 电池片背面的绒面 金字塔结构改成平面结构。通过上述改变,背抛工艺一方面减小电池片背面比表面积, 从而降低少数载流子的复合,提高开路电压,提高电池片效率;另一方面增强光在电池 片背面的镜面反射,从而提高短路电流,提高电池片效率。
根据国晟科技的测试数据,HJT 电池生产中应用背抛工艺可提升电池效率 0.2%- 0.3%,但会造成 7%左右的双面率损失。考虑到背抛工艺需要增加全新设备,预计最快 到 2024Q4 实现 HJT 背抛技术的工艺成熟及量产导入。
(2)CVD:NP 双面微晶是提效的关键,VHF+小腔体能够解决沉积速率和均匀性 的问题。相较于传统非晶硅薄膜,微晶硅薄膜透光率更优、缺陷密度更低、掺杂效率更 高、导电率更高,从而获得更高的转换效率,微晶工艺难点在于解决生产节拍较慢及均匀性的问题:制备微晶硅需要增加氢稀释率,RF 电源的沉积速率比较慢,解决方案包 括提高功率、提高频率、增加设备等,迈为采用了增加频率的方案,采用 VHF 电源,提 升镀膜速率(较 RF 提升 2 倍以上)、降低氢气用量(较 RF 节省 70%左右)、效率比 RF 高 0.5%以上,但 VHF 的问题在于均匀性变差,从下左第三张图表明,四分之一波长是 PECVD 腔体尺寸的极限,尺寸不能大于四分之一波长,RF 频率为 13.56mhz,四分之一 波长是 6 米,即 RF 搭配尺寸为 6 米的大腔体,VHF 频率为 40mhz,四分之一波长为 2 米,即 VHF 搭配尺寸为 2 米的小腔体。该工艺主要的优势是可以提高电池片效率 0.2% 左右。
迈为发往通威的首台套 1GW PECVD 设备表现符合预期。1GW PECVD 机台载板 面积 2.750×2.750m2,相比 600MW PECVD 机台载板面积 2.015×2.030m2,增大 85%。 大载板受驻波效应影响更明显,载板内镀膜均匀性挑战更大。经过两次重大升级改造, 1GW PECVD 载板内效率均匀性得到明显改善。
(3)PVD:PED 设备由 PVD 和 RPD 结合而来,性价比更高。PED 可使用高迁移 率的靶材,从而提效;还可使用无铟的靶材,从而降本。迈为开创性地采用 RPD 和 PVD 的结合以制备 HJT 电池,电池片一侧的 TCO 薄膜采用 PVD 方式沉积制备,另一侧的 TCO 薄膜采用 RPD+PVD 的方式制备成复合膜,既提高了两侧 PVD 薄膜的能量转化效 率,还实现了不对 RPD 设备过度依赖,避免了因 RPD 设备产能小而受限的问题。由下 表可见采用 RPD 镀膜,在靶材迁移率和透过率方面均存在巨大优势。但 RPD 的设备成 本高,且设备产能不高。采用 RPD+PVD 结合的方式镀膜,只需要 RPD 膜层占整体厚 度的 1/8(或以上)时,就能与全部采用 RPD 制备的薄膜性能相同甚至更优,同时兼顾到 了性能和成本。
(4)印刷:钢网印刷导入量产中,电镀铜有望成为降银终局技术。钢网印刷的栅线线型更佳,能够提效+降本。一方面栅线的高宽比更高、开口线宽 及印刷线宽更小,另一方面由于没有网纱的阻挡,栅线高度不存在沿着栅线方向的波浪 形高低起伏,线型更均匀,所以钢网印刷是一个“既提高效率,又降低浆料湿重”的提效 降本型技术。钢网印刷实验室效率增益可达 0.3%以上,浆料减重在 10-15mg/片左右, 印刷线宽预计可以做到 20-25μm。钢网印刷推广的难点在于:①在浆料端,需要专门针 对全开口网版去设计、匹配浆料;②在网版端,需要同时兼顾材料强度、开口线宽、网 版寿命和成本;③在设备端,需要做到与丝印机匹配,产能不下降。
电镀铜成为降银终局技术的关键在于增效。①电阻损耗少,导电性能更优:电镀铜 栅线内部均匀、与 TCO 接触更优,有效减小电极与 PN 结的接触电阻,同时与银浆混合 物相比,铜栅线为纯铜,本身的体电阻更低,铜栅线的体电阻率约 1.8μΩ.cm,低温银 浆的体电阻率约 3-10μΩ.cm,故电阻损耗少、导电性能更优。②线宽更窄,遮光损失 少:铜栅线的线宽更窄、高宽比更高,即电极更窄、更厚,其中铜栅线的线宽约 15μm, 低温银浆的线宽大于 40μm,故电镀铜能够降低栅线遮挡造成的遮光损失、提高载流子 收集几率。
(5)0BB:通过减少遮光面积&缩短电流传输,提高效率。金属电极对组件功率的 影响主要包括 4 个方面,①遮光面积:电极的正副栅线均是由不透光的银颗粒和玻璃 体组成的,其覆盖在电池表面定会影响太阳光的吸收从而造成功率损耗;②电流运输距 离:电极在导出电流的过程中,电流需横向穿过覆盖有金属栅线的电池顶层从而造成功 率损耗;③体电阻:金属电极作用是导出电流,其本身也有电阻,在电流导出过程中, 必定产生功率损耗;④接触电阻:金属电极和半导体接触电阻也会造成功率的损耗。
(6)光转胶膜:可提高组件功率 1%~1.2%,有望成为 HJT 标配。HJT 电池表面 存在非晶硅层(a-Si),作为钝化层的非晶硅层含有大量的 Si-H 键,而 Si-H 键容易遭受紫外线的破坏而发生断裂,造成电池片内部结构及内建电场的缺陷,进而导致组件功率 衰减。光转膜将紫外光转换为可发电的蓝光,在保证电池片不被紫外线破坏的同时,又 能将紫外线的能量利用起来用于增效(可增加组件功率 1%~1.3%)。通威的 0BB 高效能 膜(本质上也是光转膜)有更好的光转与更高的耐久。
HJT 降本主要体现在 N 型硅片、银浆、靶材、设备、规模五大方面。根据国晟能 源,2023Q4 HJT 电池成本为 0.516 元/W,高于 TOPCon 0.16 元/W;而 2024Q2 HJT 电 池成本已降至 0.418 元/W,高于 TOPCon 0.07 元/W。随着 0BB、钢板印刷以及 30%银 包铜的导入,预计 2024Q4 HJT 电池成本可进一步降至 0.365 元/W;随着设备降价与降 铟技术的导入以及规模效应的发挥,预计 2025 年 HJT 电池存在 0.2 元/W 的降本空间 (以 2023Q4 HJT 电池 0.516 元/W 的成本为基础,假设 2025 年银价达到 10000 元/KG), 实现综合成本比 TOPCon 低 0.04 元/W。
(1)硅片:薄片化是硅片降本的主要趋势,系 HJT 低温工艺&板式设备特殊的降 本项。HJT 目前硅片厚度显著薄于 TOPCon 且有更大的硅片减薄潜力:TOPCon 实现 125 μm 量产,同步在做 125μm 以下验证;目前 HJT 行业普遍采用 110μm 厚度的硅片进 行生产,而 100μm 厚度的硅片量产良率已无问题,但由于硅片价格倒挂,业界对薄片 化的动力不足,否则还有望进一步节省 0.02 元/W 的成本。目前高测可实现 90μm 硅片 的稳定量产,在研发端推进至 60μm,已于 2023 年 5 月推出 60μm 的半片切割产品, 后续 60μm 的量产路径清晰。
(2)银浆:银浆降本主要包括银包铜、0BB、电镀铜。 银包铜:50%银包铜已批量应用,30%银包铜正快速导入。从当前 HJT 电池的成本 结构来看,SMBB+细栅 50%银包铜的电池成本约 0.38 元/W,其中硅片成本约 0.12 元 /W,占比 31%,与 TOPCon 基本无差异;非硅成本约 0.26 元/W,其中浆料和靶材占电 池总生产成本的 39%,占非硅成本的 55%。目前 50%银包铜已相对成熟,对应 HJT 电 池效率与纯银电池效率基本持平;30%银包铜+0BB 降本效果明显。光势能预计 24 年底 在 0BB+30%银包铜技术的导入下,浆料成本占比将快速降至 16%。

目前东方日升浆料成本 4.8 分/W,年底有望降至 4.4 分/W。从目前东方日升 HJT 电 池满产产线的生产数据来看,电池非硅成本约为 0.21 元/W,其中低银含浆料成本 4.8 分 /W(对应纯银耗量 6mg/W),靶材成本约 3 分/W。24 年底有望在更低银含量浆料与全 开口网版应用下进一步降低至 4.4 分/W。
0BB 是 SMBB 的升级,通过取消主栅进一步降低银耗。由于 HJT 电池采用的是低 温银浆,而低温银浆的导电性能弱于高温银浆,因此需要提高银的含量来提高导电性, 所以 HJT 银浆耗量更大。以华晟为例,华晟二期量产端为 210 尺寸 15BB,后续 20BB 即将导入量产,目前 15BB 单片银耗为 250mg,单 W 银耗为 23mg,对应单 W 银浆成本 为 0.15 元;未来 20BB 单片银耗为 210mg,单 W 银耗为 19mg,对应单 W 银浆成本为 0.12 元,0BB 取消了主栅故能大幅降低银耗,对 0BB 而言 HJT 应用最迫切。
受地缘政治紧张增加的避险情绪、美联储降息预期及光伏组件排产增加带来的供需 紧张等因素影响,白银价格近期快速攀升。截至 2024 年 7 月 15 日已经突破 8000 元/KG。 工业用银是最大的白银需求构成,占总需求的比重超过 50%,工业用银中光伏用银占比 最高约 30%,近年来光伏行业快速发展,使得白银供求趋于紧张。
我们考虑了白银价格从 6000 元/KG 上升至 12000 元/KG 时,对不同浆料的售价影 响,关键变量为银含量与加工费,a.银含量:高温银浆、低温银浆银含量均为 90%,50% 银包铜银含量为 50%,30%银包铜银含量为 30%;b.加工费:高温银浆为 600 元/KG, 低温银浆为 900 元/KG,50%银包铜为 1200 元/KG,30%银包铜为 1500 元/KG。
与 TOPCon 技术不同,HJT 的低温优势使其能够使用银包铜浆料,而 TOPCon 只能 应用纯银浆料。目前 HJT 的 50%银包铜已基本实现产业化,2024 年 30%银包铜有望导 入批量量产。我们测算得到白银价格每上涨 1000 元,HJT 通过应用 0BB+30%银包铜 技术,可多节约 7-8 厘/W。与 TOPCon 技术不同,HJT 的低温优势使其能够使用银包铜 浆料,而 TOPCon 只能应用纯银浆料。目前 HJT 的 50%银包铜已基本实现产业化,2024 年 30%银包铜有望导入批量量产,我们测算得到若白银价格由 6000 元/KG 涨价至 12000 元/KG,HJT 通过应用 0BB+30%银包铜,成本节约可由 0.04 元/W 放大至 0.09 元/W。
(3)靶材:靶材降本的核心是降铟,铟价格昂贵,迈为推广降铟三部曲。①设备 降铟:从 PVD 设备出发,先从 20mg/W 降到 13.5mg/W,旧设备亦可升级;②铟回收: 随着异质结产业的规模不断扩大,可将 5.2mg/w 之外的部分,尽可能进行回收,届时, 电池真正消耗的铟金属仅 4.3mg/w;③材料替代:随着铟价处于不同水平,可以采用其 他材料不同程度地替代 ITO 新型改进 TCO 材料已开发成功,具备优秀的耐候性,能够 抵御电镀过程中的酸碱侵蚀,PVD 设备提前预留叠层膜工艺相关要求。
根据欧莱新材的光伏靶材降本规划,目前降铟量 25%的一代靶材已经量产,虽然能 够降低 PVD 环节的 17%的生产成本,但会带来 0.03-0.05%的效率损失。相比之下,采 用 PED 靶材能够翻倍提高靶材的迁移率并翻倍降低铟用量,最终还能带来 0.1+%的效 率提升。
(4)设备:HJT 设备产能从 1GW 进一步放大至 1.2GW,利于下游客户&设备商 降本。从设备投资额来看,HJT 设备目前约 3.5-4 亿元/GW,我们认为设备降本依靠单 线产能放大&零部件国产化,有望降低至 3-3.5 亿元/GW。①HJT 单线设备产能逐步放 大:2018 年 HJT 设备单线产能仅为 100MW,2020 年提升至 400MW,2023 年提升至 600MW,目前最新已提升至 1.2GW 级别,在 1GW 的设备基础上增加了几个腔体提高 产能,且能够匹配 VHF 电源(更高功率),解决了大载版、大电源和均匀性方面的问题。
②核心零部件国产化加速,利好 HJT 设备降本:HJT 设备的核心零部件包括泵、 阀、腔体、电源、流量控制器等,迈为在苏州吴江建立 HJT 整线实验室,供供应商做试 验,已吸引了国内外辅料辅材的供应商——银浆,靶材,特种气体,零部件(泵,阀, 传感器等)等,加快零部件国产化。

迈为 1.2GW 设备提升生产节拍,可降低客户 CAPEX 与 OPEX。4.0 整线较上一代 3.0 降低非硅成本 2.5-3 分/W,(1)场地:1.2GW 设备能够节省厂房空间约 30%,在 470m*125m 的厂房内,可以容纳 12GW 产线,同时由于产线中道均为真空环境,洁净 厂房的需求减少到原来的 1/3,大量节省产线耗电量,还降低洁净厂房维护费用。(2) 人工:预计整体降低 30%,特别清洗制绒、PECVD、PVD 等人工需求可以减少一半, 印刷人工需求可降低 80%。(3)用电:整线设备用电降低 20%-30%,厂房设施用电可降 低 40-50%。(4)靶材:预计能够降低 1.5mg/W。
(5)规模化:规模化带来的制造成本正在稳步降低。相较于 TOPCon 和 PERC 的 规模优势,HJT 产能仅为其 15%-20%,未来 HJT 逐步投产将带来 0.03 元/W 的降本空 间。