机械行业光伏电池激光技术专题报告：TOPCon激光应用分析-220417（15页）.pdf

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1、中泰证券研究所 专业领先深度诚信 证 券 研 究 报 告 2022.04.17 TOPCon激光应用分析 光伏电池激光技术专题报告 分析师：冯胜分析师：冯胜 执业证书编号：执业证书编号：S0740519050004 电话：0755-22660869 Email： 分析师：王可分析师：王可 执业证书编号：执业证书编号： S0740519080001 Email： 2 1 1、TOPCon激光主要应用于硼扩激光主要应用于硼扩SESE环节环节 TOPConTOPCon激光应用分析激光应用分析 TOPCon路线下，激光主要应用于硼扩散路线下，激光主要应用于硼扩散+SE环节。环节。相较于传统TOPCon

2、的单纯的硼扩散工艺，激光技术的应用可与其结合形成SE结果，从而助推转换效率提升0.3%以上。 海目星中标晶科大单彰显激光技术在海目星中标晶科大单彰显激光技术在TOPCon的应用趋于成熟。的应用趋于成熟。2022年4月16日，海目星公告中标晶科能源10.67亿订单，表明在当前TOPCon扩产超预期背景下，激光技术亦通过下游客户验证。 图表图表1 1：TOPConTOPCon单单GWGW投资额投资额、设备占比及竞争格局设备占比及竞争格局 来源：捷佳伟创、拉普拉斯、中泰证券研究所 注：自动化包括在每个设备投资额之中 清洗制绒清洗制绒 硼扩散硼扩散+SE 背面隧穿层背面隧穿层+多晶硅多晶硅+掺磷掺磷

3、刻蚀刻蚀 正背面正背面PE 印刷印刷 LP+磷扩磷扩+RCA PECVD+退火退火 800万 2000-2500万 1200万 6000万 5000万 5500万 4500万 占比4% 占比10% 占比6% 占比25% 占比27.5% 占比22.5% 捷佳伟创 扩散炉： 拉普 拉斯 捷佳 伟创 捷佳伟创 拉普拉斯最为成熟 普乐、捷佳伟创能够提供产品 捷佳伟创最为成熟 金辰股份有布局 捷佳伟创 丝网印刷： 迈为股份 捷佳伟创 激光转印： 帝尔激光 扩散炉、激光设备等扩散炉、激光设备等 激光： 海目星 帝尔激光 大族 激光 TXkXvZeVlYqYeX0V9YbRaO7NtRrRtRoMlOnNm

4、QiNnMyQ8OmMuMwMmPmOMYmNtP3 2 2、原理分析：何谓硼扩及磷扩？原理分析：何谓硼扩及磷扩？ TOPConTOPCon激光应用分析激光应用分析 扩散的目的是形成扩散的目的是形成P-N结。结。本征硅中载流子数目极少，其导电性能很差。因此，实际应用的半导体是在纯硅中加入微量的杂质元素后的材料，即掺硼的P型硅片以及掺磷的N型硅片。扩散的目的是在硅片基地上扩散一层P型半导体或N型半导体从而在交界面形成PN结。 当阳光照在 PN 结上时，PN结吸收光能激发出电子和空穴，在内建电场的受约力下推动带有负电的电子向 N区流动，带有正电的空穴向 P 区移动，从而使得 P 区电势升高，而 N

5、 区电势降低，P 区和 N 区之间则会产生一个可测的电压，即光生伏特效应。如果此时在 P区和 N 区分别焊接上导线，接通负载后外电路便有电流通过，从而形成一个电子元件。 图表图表2 2：P P型硅片（本征硅掺硼）型硅片（本征硅掺硼） 图表图表3 3：光生伏特效应的基本原理光生伏特效应的基本原理 来源：光伏混子说、中泰证券研究所 来源：单晶硅太阳能电池扩散工艺、背面刻蚀及铝背场工艺研究、中泰证券研究所 4 3 3、TOPCon扩硼工艺的难点扩硼工艺的难点 TOPConTOPCon激光应用分析激光应用分析 扩硼要难于扩磷。扩硼要难于扩磷。尽管硼扩与磷扩工艺相似度极高，且设备均以扩散炉为主，但由于硼

6、在硅中的固溶度较低，导致硼扩相较常规的磷扩较难，实际硼扩散的温度需要达到900-1100。 目前硼扩常见的硼源主要为三溴化硼（ BBr3 ）以及三氯化硼（BCl3）。其中，三溴化硼扩散的副产物对石英器件损伤严重，部分厂商开始使用三氯化硼作为硼源，虽然三氯化硼的副产物对石英器件基本无损伤，但受制于B-CL键能较大，扩散均匀性又略差于三溴化硼。 图表图表4 4：硼与磷的固溶度对比硼与磷的固溶度对比 图表图表5 5：硼扩技术路线对比硼扩技术路线对比 来源：拉普拉斯、中泰证券研究所 来源：拉普拉斯、中泰证券研究所 5 4 4、原理分析：何谓选择发射极（原理分析：何谓选择发射极（ SE ）？）？ TOP