证券研究报告行业动态报告 龙头全面倒向BC方案，产业链影响几何 ——光伏新技术系列深度报告之三 分析师：朱玥 zhuyue@csc.com.cn 分析师：任佳玮 renjiawei@csc.com.cn SAC编号：S1440521100008 SAC编号：S1440520070012 发布日期：2023年9月6日 本报告由中信建投证券股份有限公司在中华人民共和国（仅为本报告目的，不包括香港、澳门、台湾）提供。在遵守适用的法律法规情况下，本报告亦可能由中信建投（国际）证券有限公司在香港提供。同时请务必阅读正文之后的免责条款 和声明。 摘要  核心观点：BC路线作为未来光伏电池重要的提效路径之一，优势在于可以提高电池的短路电流，并可以与TOPCon、HJT技术相结合，兼容性较好。IBC技术对背面N、 P区图形化的精度以及金属化方案都有较高要求，工艺难度较高，具备一定壁垒。BC电池具备高功率及美观性的特点，能够在海外分布式市场享受较高溢价。目前国内 爱旭、隆基BC电池量产布局相对领先，我们预计24年下半年行业BC产能将逐步放量。看好相关弹性较大的设备（首推激光，其次电镀铜、串焊机）、材料环节（焊带 等），以及技术布局更为领先的电池、组件企业。  IBC电池结构复杂，工艺难度较高，能够与TOPCon、HJT叠加 IBC电池正面无栅线，P、N结和栅线均位于电池背面且呈叉指状排列。IBC电池工艺难度较高，核心难点在于电池背面呈插指状排列的P、N区制备，以及在P、N区上方 分别形成金属化接触和栅线，工艺制备精度要求非常高。正面无栅线的特点可以提高IBC电池短路电流，与TOPCon、HJT技术结合后可进一步提高开路电压，从而使电池 具备较高的转换效率。从工艺上来看，TBC、HBC相比TOPCon、HJT的核心区别在于增加了背面图形化的过程，激光等设备弹性较大。  Sunpower最早量产，国内企业中爱旭、隆基进度最为领先 由于IBC电池工艺难度较高，因此大规模量产的企业不多。Sunpower最早实现IBC电池量产，国内企业此前也始终对IBC电池保持密切关注。后续爱旭、隆基预计将在国 内市场率先实现大规模量产，其中爱旭ABC电池、组件产能预计2023年底达到25GW左右，隆基HPBC电池29GW产能目前已全面投产，正处于爬坡阶段，两者BC组件预计 都将在2023Q3开始大批量出货。  IBC电池效率较高，高功率叠加美观性贡献组件端高额溢价 IBC电池效率高于其他PERC、TOPCon、HJT等其他电池技术，且采用N型硅片的BC电池具有更低衰减。依靠优异的电池参数，我们测算IBC组件在欧洲户用分布式市 场溢价空间达到0.16美元/W，该部分收益由组件企业、渠道商、业主共同分享。另外海外分布式业主对组件产品美观性要求较高，尤其是欧洲市场，IBC组件的美观性能够 带来更高溢价。 投资建议：看好BC路线中弹性较大的设备、材料环节，以及技术路线布局领先的电池、组件企业 从各家企业对技术路线的选择来看，国内企业中隆基、爱旭计划大规模扩产BC电池产能，晶科、钧达也有相关量产计划，我们预计2024年下半年起行业BC产能有望加 速放量。设备方面我们认为激光设备弹性最大，另外看好电镀铜在BC端的量产应用，以及串焊机环节，重点推荐帝尔激光、奥特维、东威科技。材料端看好焊带，以及BC 布局较为领先的隆基绿能、爱旭股份、TCL中环、钧达股份、晶澳科技、阿特斯等。  2 目录 01. IBC电池工艺难度较高，与其他技术具有较好的兼容性 02. Sunpower最早量产，国内爱旭、隆基有望率先放量 03. 高效率以及美观性能够为IBC组件带来高溢价 04. 投资建议：相关设备、材料弹性较大 IBC电池工艺难度较高，与其他技术具有较好的兼容性 IBC电池正面无栅线，背面呈插指状排列P、N区以及金属化栅线  1975年，Schwartz和Lammert首次提出背接触式太阳电池概念。经过多年发展，人们研发出了叉指式背接触（IBC）太阳电池。IBC 最大特点是正面无栅线，而是在电池背面制备出呈叉指状间隔排列的P、N区，以及在其上面分别形成金属化栅线。 图：PERC电池栅线和PN结均位于电池正面 图：IBC电池栅线和PN结均位于电池背面 数据来源：盖锡咨询，中信建投 数据来源：盖锡咨询，中信建投 5 IBC电池结构复杂，背面呈插指状排列P、N区以及金属化栅线  IBC电池发射极位于电池背面，而入射光中能量较大的光子在电池前表面区域被吸收生成电子空穴对之后，前表面处的非平衡少子需运动至少整个衬底厚度 并达到背面pn结附近才可以被有效收集、分离，因此IBC电池对硅片体寿命要求更高。由于N型硅片具有更高的体寿命，能够保证非平衡载流子在复合前顺利到 达背面pn结区域，因此目前大部分IBC电池均以N型硅片为衬底。  在IBC电池的正面结构中，一般先是通过掺磷形成n+FSF（正表面场），能够有效阻挡少子向较高缺陷密度的表面附近移动，降低少子复合几率。之后再在 正面形成SiO2/SiNx叠层钝化，一是起到减反作用，提高电池对光的吸收率，二是可以抑制电池表面少子复合。  电池背面通过掺硼/磷形成交叉排布的n+BSF（背表面场）/p+emitter（发射极），两者之间由未进行重掺杂的基区分隔开来，且各掺杂区对应的正负电极 栅线也交叉排布在IBC电池的背表面。其中p+emitter与N型硅片形成PN结，n+BSF与前表面n+FSF形成高低结，增强电池具备发电能力。另外，背面钝化层用 于钝化n+BSF、n型基区以及p+emitter。 图：经典的IBC电池结构 数据来源：Sunpower，中信建投 6 BC结构可与TOPCon、HJT结合，兼容性较好  与TOPCon、HJT、PERC等技术不同的地方在于，IBC主要通过背面图形化工艺将p+发射极、n+背场区以及银栅线放置于电池背面， 是电池背面图形结构的变化。而其他三种电池技术路线则主要是通过改变电池钝化的膜层结构，实现效率以及其他特性的改变。  因此，IBC电池在电池继续优化性能、提升效率的过程中可以与其他钝化电池技术相结合，例如将HJT非晶硅钝化技术与IBC相结合可 开发HBC电池；也有将TOPCon钝化接触技术与IBC相结合可研发TBC（POLO-IBC）电池。 图：IBC结构可与HJT、TOPCon叠加 数据来源：Sunpower，中信建投 7 IBC电池工艺在PERC基础上增加硼扩、镀掩膜、激光图形化等步骤  相较于其他电池技术，IBC电池生产工艺更为复杂，难度更高。其工艺流程主要包含制绒、钝化、掺杂、背电极制备等过程，核心难 点主要在于如何通过低成本手段在电池背面进行图形化加工，以在背面制备出叉指状间隔排列的N、P区，以及在N、P区上方分别形成金 属化接触和栅线。  经典的IBC电池生产工艺可以分为以下几步：制绒清洗、磷扩散、镀掩膜、激光开槽、清洗、硼扩散、清洗、正面镀氮化硅层、背面 镀氮化硅层、激光开槽、丝网印刷与烧结等。 图：经典IBC生产工艺路线 制绒清洗 正面镀氮化硅层 背面镀氮 化硅层 清洗 激光开槽 （PN隔离） 激光开槽 （局部BSF开孔） 镀掩膜 磷扩散 硼扩散 丝网印刷 清洗 丝网印刷与 烧结 数据来源：盖锡咨询，中信建投 8 IBC电池难点在于掺杂、钝化镀膜、金属化三个方面  IBC电池生产工艺难点主要集中在掺杂、钝化镀膜、金属化栅线三个方面。首先，背面图形化需要用到掩膜，使得IBC电池材料成本增 加；其次，IBC电池背面P区和N区交替分布，对N、P之间的基区精度要求很高，否则容易产生漏电现象；最后，背面金属电极需要开孔 并且对准扩散区，也对工艺难度和精度提出了较高的要求。  扩散掺杂过程中通常需要用到掩膜进行背面图形化设计，常见工艺包括光刻法、印刷法、激光法、离子注入法。钝化镀膜则是为了降 低电池少子寿命。另外IBC电池栅线都在背面，不需要考虑遮光，所以可以更加灵活地设计栅线，降低串联电阻。另外，N和P的接触孔 区需要与各自的扩散区对准，否则会造成电池漏电失效。 表：IBC电池背面图形化主要包括光刻、印刷、激光、离子注入等工艺 图形化工艺 工艺过程 优势 劣势 光刻法 利用光刻胶感光后因光化学反应形成耐蚀性特点，将掩膜板上的图 形刻制通过光刻的方法在掩膜上形成需要的图形 制备精度较高 成本高，不适合大规模生产 印刷法 丝网印刷刻蚀浆料或者阻挡型浆料来刻蚀或者挡住不需要刻蚀的部 分掩膜 成本较低 精度不高，对电池背面图案和栅线的 设计要求很高 激光法 通过激光在电池表面对掩膜进行刻蚀，形成需要的图案 可以得到比丝网印刷更加细小的电池 单位结构，更小的金属接触开孔和更 灵活的设计 成本相对丝网印刷较高 离子注入法 在真空中将离子束射向电池背面 控制精度高，扩散均匀性好 易造成电池表面损伤 数据来源：《IBC太阳电池技术的研究进展》，中信建投 9 TBC采用隧穿层+poly层的结构进行钝化，工艺流程部分与TOPCon相同  TBC电池在普通IBC电池结构的基础上叠加TOPCon的钝化结构，在保留IBC正面高电流优点的同时可以进一步提高电池开路电压，从 而提升电池转换效率。  TOPCon电池背面隧穿氧化层及poly层，主要是通过 LPCVD、PECVD、PVD等方法进行沉积。TBC电池在隧穿层和poly层制备时， 有部分工序与TOPCon 电池兼容，其主要差异体现在如何实现背面的局域掺杂，以及背面金属电极的制作。 图：TBC电池结构在IBC电池基础上进一步叠加TOPCon钝化结构 图：TBC电池制作工艺与TOPCon部分相同 清洗制绒 隧穿氧化层及 poly-Si沉积 磷掺杂 激光开槽 去除绕扩 减反射膜(正面) 掩膜 掩膜 减反射膜(背面) 测试分选 数据来源：Sunpower，中信建投 激光开槽 硼掺杂 丝网印刷 烧结 数据来源：Sunpower，中信建投 10 HBC采用氢化非晶硅钝化，同时叠加BC结构  HBC在IBC电池基础上，正面采用氢化非晶硅（a-Si:H）作为前表面钝化层，背面依次沉积氢化非晶硅（a-Si:H）背钝化层，以及钝 化层上呈叉指状分布的p-a-Si:H层和n-a-Si:H层，分别作为发射极和背场BSF，同时两者间隙隔离。另外，HBC将透明导电膜沉积在发射 极以及BSF上，作为电池的金属接触电极。  HBC采用非晶硅层进行钝化，在背面形成局部a-Si/c-Si异质结结构，具有高质量的钝化效果，能够同时获得高开路电压和大短路电流， 从而提高电池转换效率。 图：