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HIT电池：光伏电池黄金赛道

深度行业研究 乐晴智库精选 2024-04-11
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光伏电池的发展路线来看，目前P-Perc电池仍是主流的高效电池技术，但由于其提效潜力有限，其他电池路线逐渐进入人们视野,其中量产希望较大的是TOPcon和HIT技术。
异质结（HIT）太阳能电池最早由日本的三洋公司研发，1991年三洋首次在硅异质结结构的太阳能电池中应用本征非晶硅薄膜，降低了界面缺陷态密度，使载流子复合降低，实现了异质结界面钝化作用，得到本征薄膜异质结电池，其转换效率高达18.1%。


此后HIT电池的转换效率不断提高，在2003年，三洋通过优化异质结、减少光学损失、增大有效电池面积等方法，使得HIT太阳能电池的实验室效率达到了21.3%。
而降本增效是光伏产业永恒的旋律，当前时点来看，光伏产品材料成本下降难度增大，未来光伏相较于其他能源性价比要持续提升，关键在于增效。24%是Perc效率提升天花板，HIT提效潜力远高于Perc，HIT是单节时代效率次高的技术，实验室效率26%+。

光伏电池各种技术路径现状：
资料来源：中国光伏发展路线图，方正证券
HIT叠加钙钛矿是多结时代的入门技术，HIT是承上启下的平台型技术。
较于PERC电池，HIT电池主要工艺流程仅4步，但技术难度较大，工艺流程减少的结果是生产良率提升较容易。
其中，制绒清洗设备（投资占比10%）、非晶硅沉积设备（投资占比50%）、透明导电薄膜设备（投资占比25%）和丝网印刷设备（投资占比15%）。
HIT电池与Perc电池主要的设备差异在第二、三道工序，主要是用于非晶硅沉积的PECVD设备以及用于制备TCO的PVD/RPD设备。
HIT电池只需要配套合适的PECVD与PVD设备，对丝印设备进行适当调整，即可将大硅片电池的大部分工艺打通。
PECVD、PVD都是早已成熟的技术，之前广泛应用于电子领域，技术上不存在绝对壁垒，在光伏场景的关键是如何做大通量。
由于在转换效率，温度系数、光衰、双面率上占有优势，HIT电池发电量可较Perc电池高10%以上，合理溢价0.35元以上。
HIT电池的工艺：
资料来源：中智电力
相比于PERC电池，HIT电池在制备过程对清洁度要求更高，需要对设备和车间做到更高程度的洁净度，因此不能与传统电池的生产车间兼容。
同时其制造流程不仅较其它高效电池技术短，而且优于普通电池技术，因而其产业化程度较其它高效电池技术也更高。由于工艺简单，不需要扩散，从而天然解决了推广M12在电池片制结过程中的难点。
从HIT各环节市场格局来看，制绒清洗设备和丝网印刷设备已经实现国产替代；迈为股份、捷佳伟创、理想万里辉和钧石能源均有PECVD设备销售；迈为股份、捷佳伟创、钧石能源均有PVD设备销售，理想万里辉正在推进样机研发。丝印主要厂商有迈为股份、隆科威、捷佳伟创、帝尔激光。
光伏电池各种技术路径转换效率：
资料来源：NREL
光伏是过去十年降本幅度最大的可再生能源，光伏发电仍有较大降本空间。随着HIT、双面组件、跟踪器等技术设备应用，光伏发电站运维能力提高，行业规模效应进一步加强，光伏度电成本有望持续下降，根据CPIA预测，2021年后光伏地面电站在大部分地区可实现与煤电基准价同价，预计工商业分布式光伏发电未来2021前也可实现居民用电侧平价。

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