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1、证券分析师:周尔双执业证书编号:S证券分析师:刘晓旭执业证书编号:S2023年5月26日光伏设备行业深度:光伏设备行业深度:低氧型单晶炉迎新一轮技术迭代,低氧型单晶炉迎新一轮技术迭代,助力助力N型硅片优化型硅片优化&电池效率提升电池效率提升证券研究报告行业深度报告目录目录2增 加 磁 场 为 有 效 解 决 方 案 之 一,具 备 一 定 经 济增 加 磁 场 为 有 效 解 决 方 案 之 一,具 备 一 定 经 济性性2N 型 硅 片 存 同 心 圆 痛 点,低 氧 型 单 晶 炉 助 力 降型 硅 片 存 同 心 圆 痛 点,低 氧 型 单 晶 炉 助 力 降本 增 效本 增 效156本
2、 土 相 关 公 司 介 绍本 土 相 关 公 司 介 绍低 氧 型 单 晶 炉 迎 新 一 轮 技 术 迭 代,市 场 空 间低 氧 型 单 晶 炉 迎 新 一 轮 技 术 迭 代,市 场 空 间广 阔广 阔4投 资 建 议投 资 建 议光 伏 磁 场 借 鉴 半 导 体 领 域 经 验,有 效 抑 制 对 流光 伏 磁 场 借 鉴 半 导 体 领 域 经 验,有 效 抑 制 对 流以 降 低 氧 等 杂 质以 降 低 氧 等 杂 质37风 险 提 示风 险 提 示VXdUvViXnVoMmOsPbRaO9PsQpPoMtQjMnNrMfQtRuMaQsQpPxNmRoONZrMwP3新款单
3、晶炉为何在新款单晶炉为何在2023年推出?年推出?随着随着N型型电池片电池片,尤其是尤其是TOPCon快速放量快速放量,N型硅片需求大幅提升型硅片需求大幅提升。TOPCon 2022年实际扩产约110GW,2023年1-4月扩产约400GW,带动N型硅片需求快速提升,而N型硅片对晶体品质和氧碳含量要求很高,要求更高的少子寿命和更低的氧含量。N型硅片容易产生由原生氧造成同心圆型硅片容易产生由原生氧造成同心圆、黑芯片问题黑芯片问题。主要系高温的硅溶液在坩埚里进行相对高速的对流,因为外面热中间冷,底部热上面冷,硅溶液在坩埚内会形成类似“开锅”现象,造成硅溶液内部出现流动,不停冲刷石英坩埚,而石英就是
4、二氧化硅,其中氧会在冲刷过程中融入硅溶液,造成晶体里含有较多的氧。TOPCon更容易发生同心圆问题更容易发生同心圆问题。TOPCon在后续的高温工艺(如B扩散)下,氧容易沉淀形成氧环即同心圆,影响效率和良率,所以TOPCon对硅片氧含量更敏感;而HJT为低温工艺,出现同心圆概率不高,可以选择高氧含量硅片。图:图:N型硅片要求更高的少子寿命和更低的氧含量型硅片要求更高的少子寿命和更低的氧含量数据来源:Solarbe,东吴证券研究所4P型和型和N型的区别,为何型的区别,为何PERC对杂质要求不高?对杂质要求不高?N型电池对硅料要求比型电池对硅料要求比P型高。型高。(1)转换效率上,)转换效率上,N
5、型电池(TOPCon、xBC、HJT)均高于P型电池(BSF、PERC)。(2)电特性及纯度上,)电特性及纯度上,N型表金属、体金属、受主杂质和施主杂质含量比P型少50%,少子寿命也提高了。(3)含氧量上,)含氧量上,现有的单晶炉技术可以实现12.5ppma左右的含氧量,再往下,良率就很低,如果降低到10ppma,良率可能不到10%。数据来源:晶盛机电公告,东吴证券研究所导电类型导电类型转化效率(转化效率(%)P型型BSF21.5PERC23.5N型型TOPcon25xBC25.5HJT25类型类型电阻率电阻率(.cm)少子寿命少子寿命(s)碳含量碳含量(ppma)受主杂质含受主杂质含量(量(
6、ppta)施主杂质含施主杂质含量(量(ppta)体金属体金属(ppb)表金属表金属(ppb)P型型100012000.310020011N型型120015000.2501000.50.5导电类型导电类型氧含量(氧含量(ppma)少子寿命(少子寿命(s)电阻率(电阻率(.cm)P型13.5800.4-1.1N型12.510000.65-1.25表:多晶硅料电特性及纯度表:多晶硅料电特性及纯度表:表:单晶硅片电特性单晶硅片电特性表:表:N型和型和P型电池转换效率对比型电池转换效率对比5当下当下TOPCon一体化企业的痛点:同心圆和黑芯片问题一体化企业的痛点:同心圆和黑芯片问题数据来源:晶科报告,东