電力設備新能源行業(yè)市場前景及投資研究報告：光伏新技術TOPCon提升銀漿用量LECO銀漿工藝革新

TOPCon提升銀漿用量，LECO推動銀漿工藝革新——光伏新技術系列（三）2024年1月23日證券研究報告目

錄LECO簡述：有力助推TOPConLECO漿料的奧秘TOPCon滲透率快速提升投資建議風險分析1激光輔助燒結技術（LECO）快速涌現(xiàn)表1：現(xiàn)有激光輔助燒結技術總結官宣提效水平0.2%以上0.2%以上0.2%以上0.2%以上0.3%左右官宣時間2023.8.142023.9.132023.9.142023.9.152023.9.142023.9.13官方名稱其他效果帝爾激光英諾激光海目星激光大族激光捷泰科技中來股份激光誘導燒結技術（LIF）電池柵線激光沖擊強化技術（LSP）激光輔助快速燒結技術（LAS）激光優(yōu)化接觸工藝（LOC）捷泰科技J-SE+2023.9.13已獲得100GW訂單2023.9.22已出貨中來獨特注入金屬化技術（JSIM）提高組件抗?jié)駸崮芰?，助力單玻封裝組件抗?jié)駸崴p得到顯著改善2023年10月份獲得訂單德龍激光奧特維0.25%以上，有望達到0.4%以上0.3%以上2023.9.192023.9.25德龍激光超級光注入技術（SLI）奧特維激光增強金屬化設備（LEM）資料：各公司官方微信公眾號、光大證券研究所整理2LECO技術要點總結圖1：LECO

處理前后電池表面變化圖2：LECO

處理后電池表面元素表征資料：Stephan

Gro?er《Microscale

Contact

Formationby

Laser

Enhanced資料：Stephan

Gro?er《Microscale

Contact

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Laser

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Optimization》Contact

Optimization》圖3：LECO

處理前后電池外觀變化LECO所形成的接觸點多位于金字塔頂峰附近。圖1中，興趣區(qū)1（roi1）：硅內發(fā)現(xiàn)絲狀明亮材料對比區(qū)，表明銀滲入了硅中；興趣區(qū)2（roi

2）：銀柵線內出現(xiàn)了偏暗的區(qū)域，說明摻入了硅。進一步的表征說明，興趣區(qū)1中銀含量小于20%，可以驗證LECO誘導硅和銀的相互擴散，形成局部亞微米大小的點接觸。資料：HERAEUS3LECO技術要點總結圖4：LECO

的反應模型圖5：LECO

后電池與銀漿接觸表面激光輔助燒結，本質上是利用激光的高度能量集中和可控特性，將高溫燒結過程中鈍化層侵蝕和接觸形成這兩個關鍵步驟分開，從而達到對燒結過程的進一步精準調控。從原理上來看，激光形成的電流沿著低接觸電阻路徑傳輸，引發(fā)銀硅互擴散，從而降低接觸電阻；而整個燒結過程的持續(xù)時間與載流子壽命匹配，激光過后迅速停止，從而實現(xiàn)原有鈍化層的最大限度保留。資料：Stephan

Gro?er《Microscale

Contact資料：Hannes

H?ffler《Understanding

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(LECO)

》圖6：LECO

的三個本質特點電

化

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效定

點

突

破LECO

的三個本質特點（1）電化學效應：外部高強度載流子（電子）注入，促進Ag+還原；（2）熱效應：促進Ag-Si互擴散，形成局部超低電阻的AgSix合金化接觸；（3）定點突破：亞微米級燒結點，減少鈍化層的大面積無效損傷。外

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x合金資料：光大證券研究所繪制LECO技術要點總結圖7：激光輔助燒結技術原理及影響清洗制絨硼擴散

提效機理?LECO技術利用低腐蝕銀漿疊加低溫燒結提升電池開壓?激光的加入解決銀漿的接觸問題接觸機理變化，硼發(fā)射極結型有優(yōu)化空間，可減少氧化溫度和時間激光SE+退火B(yǎng)SG刻蝕和背面拋光

優(yōu)勢提效0.2%+?無鋁/低鋁銀漿替代原有的銀鋁漿料，有望解決TOPCon組件濕熱測試后的功率衰減問題，從而提升TOPCon單玻比率

投資分析?單GW投資目前約500萬，投資回收期不足1年

推廣進度LPCVD

ex-situ隧穿層+a-Si

(i)LPCVD/PVD

in-situ隧穿層+a-Si

(n)PECVD隧穿層+a-Si

(n)燒結溫度下降，支持Poly厚度減薄，提效降本磷擴散去繞鍍退火去繞鍍退火清洗正面Al2O3正面+背面SiNx?各大廠商均有引進，部分頭部企業(yè)已經(jīng)開始批量量產(chǎn)?24Q1有望成為TOPCon標準工藝絲網(wǎng)印刷銀鋁漿變更為低鋁/無鋁銀漿燒結+光注入激光輔助燒結退火增效燒結溫度下降約20-60℃

目前問題?無鋁/低鋁銀漿提效明顯，但是電池端醋酸測試顯示效率衰新增工序，激光以及反向偏壓減過高問題，仍需銀漿體系，工藝參數(shù)調整配合資料：InfoLink

Consulting5目

錄回顧LECO：有力助推TOPConLECO漿料的奧秘TOPCon滲透率快速提升投資建議風險分析6LECO配套漿料可顯著提效圖8：LECO

處理前后電池表面變化圖9：LECO

處理前后電池表面變化N-Type-Poly-Si(Front

side)N-Type-Poly-Si(Rearside)N-Type-Poly-Si(Poly

sides)LECO專用銀漿LECO專用銀漿LECO專用銀漿標準銀漿標準銀漿標準銀漿Voc(mV,calculated)691.1701.09.9691.1695.44.3691.222.81706.815.7Voc

DeltavsControl(mV)Efficiency(%,calculated)EfficiencyDeltavs

Control(%)22.8123.140.3322.8122.950.1423.330.52圖一：常規(guī)燒結鈍化層面積破壞過大造成開壓低；圖二：賀利氏SOL8200系列漿料燒結后，柵線下大面積鈍化層得以保留，再通過激光優(yōu)化打通導電通路資料

：賀利氏光伏微信公眾號資料：HERAEUS2019年賀利氏推出LECO專用漿料SOL8100，主要用于均勻發(fā)射極電池。配合LECO設備，提效水平約在0.15%。隨后，賀利氏光伏推出了賀利氏SOL8200系列產(chǎn)品。該系列通過控制漿料的侵蝕性，并將其與激光后處理工藝相結合，成功將銀電極燒結過程中的鈍化層侵蝕和接觸形成這兩個關鍵步驟分開，在盡可能高地保持開路電壓的同時，降低接觸電阻。賀利氏SOL8200系列在常規(guī)燒結過程中成功減少了鈍化層的侵蝕；雖然幾乎不能接觸，EL測試顯示大面積黑片，但經(jīng)由激光優(yōu)化處理產(chǎn)生的有效導電通路，能成功增強接觸，并通過設備參數(shù)優(yōu)化達到極佳效率。從機理角度來看，賀利氏SOL8200系列的配方設計調整減少了燒穿區(qū)域，通過增強作用，打通了一些之前燒結過程中未通的的電子傳輸通道，從而顯著提升了接觸效果。在不同電池結構上，賀利氏SOL8200系列配合激光優(yōu)化技術，可實現(xiàn)0.1%-0.2%的效率提升。7TOPCon電池銀漿特點圖10：TOPCon電池銀漿需求資料：賀利氏《用于N-TOPCON高效太陽能電池的金屬化漿料開發(fā)》從PERC電池到TOPCon電池，從結構上看僅僅是背表面鈍化方式發(fā)生了改變，但由于硅基底從P型轉變?yōu)镹型，以及鈍化層的改變，造成金屬化工藝的較大轉變。正面：對于典型的N型TOPCon電池來說，主要是從N型發(fā)射極（磷擴）轉變?yōu)镻型發(fā)射極（硼擴），鈍化方面仍采用SiNx和AlOx層。但由于硼擴摻雜濃度低，為了實現(xiàn)更好的接觸，正面細柵從銀漿轉變?yōu)殂y鋁漿。背面：由于鈍化接觸結構解決了金屬與硅基體接觸的問題，TOPCon電池的背面不再需要激光開槽+鋁漿（LBSF），而是采用了銀漿細柵。整體來看，TOPCon銀漿主要分三種細分應用：1）正面細柵漿料（銀鋁漿，燒穿型），需要在燒結過程中燒穿SiNx和AlOx層，與硼發(fā)射極接觸；2）背面細柵漿料（銀漿，燒穿型），需要在燒結過程中燒穿SiNx層，與poly硅層接觸；3）正背面主柵漿料（銀漿，非燒穿型），主要起連接細柵、匯聚電流、輔助焊接作用。8正面細柵：與p+發(fā)射極接觸圖11：銀漿燒結中的電化學反應圖12：正面細柵LECO銀漿的要求p+發(fā)射極（摻硼）缺電子，不利于Ag+還原摻鋁銀漿：補充電子，促進Ag+還原LECO銀漿玻璃刻蝕區(qū)域過大刻蝕性能降低銀鋁尖刺無鋁/極低鋁資料：Hee-Soo

Kim《Electrochemical

nature

ofcontact

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Agmetallization

ofcrystallineSisolar

cells》資料：光大證券研究所繪制常規(guī)銀鋁漿的痛點：（1）在完成鈍化層的刻蝕后，無法在所有刻蝕通道均形成高質量的接觸位點，反而造成鈍化的過度破壞；（2）同時大尺寸銀鋁尖刺也造成了較高的金屬復合。利用激光增強燒結原理，創(chuàng)新升級漿料設計思想：實現(xiàn)鈍化損傷與歐姆接觸解耦。（1）創(chuàng)新玻璃化學極大程度減少對于鈍化層損傷，從而大幅增強Uoc；（2）利用激光載流子注入的電化學效應和熱效應，促進Ag+還原形成銀微晶，并形成高質量AgSix合金化接觸→

恢復/增強歐姆接觸。9正面細柵：與p+發(fā)射極接觸圖13：銀鋁漿與銀漿對比圖14：正面細柵需控制銀鋁尖刺資料：賀利氏《新一代高效太陽能電池金屬化漿料的開發(fā)》資料：帝科股份《邁向“TOPCon”基高效電池金屬化新時代》鋁粉的引入，一方面殘留的AgAl(Si)相直接弱化了柵線導電性，另一方面燒結后再柵線本體內造成大量空洞，影響柵線致密度，導致線電阻大幅上升。因此，結合網(wǎng)版技術進步，

快速推進細線印刷，進一步釋放低線電阻潛力，

進一步增強細線密柵工藝。案例：（1）帝科股份：DK72E協(xié)同激光增強燒結工藝第一階段綜合提效0.3-0.5%，開啟TOPCon電池Uoc>735mV新時代。（2）索特：PV3NL在燒結階段對鈍化層的破壞較常規(guī)銀鋁漿更加輕微，幫助電池獲得Voc的大幅度提升。10背面細柵：與n-poly接觸圖16：背面poly硅厚度下降預期圖17：不同金屬對硅的侵蝕效果圖15：背面細柵需控制燒穿深度資料：宋登元《接觸鈍化（TOPCon）技術：一種最適合光伏產(chǎn)業(yè)升級的高效電池技術路線》資料：ITRPV資料：賀利氏《TOPCon/XBC高效晶硅太陽電池的金屬化提效方向》TOPCon背面細柵銀漿的任務：面向拋光面，需控制燒穿深度，特別是在poly層減薄的趨勢下，如何與薄poly層形成配合至關重要。玻璃粉在燒結過程中主要有兩個作用：1）刻蝕硅片表面的SiNx減反射涂層，在燒結過程中促進硅太陽能電池正面電極的致密度，從而形成致密的導電網(wǎng)絡，使得銀膜與硅基片形成良好的歐姆接觸；2）銀漿燒結過程，玻璃粉在高溫下溶解銀粉，并帶著銀粉重新排列，這將影響銀漿的整個燒結過程。11主柵：燒結溫度降低圖18：TOPCon銀漿組合（帝科）正背面主柵漿料屬于非燒穿型漿料，主要起連接細柵、匯聚電流、輔助焊接作用。在LECO工藝下，銀漿燒結溫度存在50℃左右的降幅。如何在更低的燒結溫度下實現(xiàn)拉力穩(wěn)定，是主柵面臨的主要任務。資料：帝科股份《金屬化技術創(chuàng)新助力高效n-TOPCon電池產(chǎn)業(yè)化》案例：（1）索特：寬的工藝窗口，可配合正面激光工藝做-20~70℃大幅度降溫的同時，保證拉力穩(wěn)定；（2）帝科股份：針對激光增強燒結工藝大幅降低燒結溫度造成的正、

背面主柵可焊性與拉力降低的風險，

帝科DKEM?針對性開發(fā)的DK82E專用主柵漿料通過優(yōu)化無機配方，

在大幅降溫條件下實現(xiàn)優(yōu)異的初始拉力及老化拉力。12長期壁壘：TBC、Bi-TOPCon——與p-poly的接觸圖20：硼擴發(fā)射極接觸機理圖19：TOPCon銀漿組合（帝科）資料：帝科股份《邁向“TOPCon”基高效電池金屬化新時代》資料：賀利氏《TOPCon/XBC高效晶硅太陽電池的金屬化提效方向》從TOPCon到TBC、Bi-TOPCon（雙面poly），結構方面的變化主要在于p-poly層。p-poly金屬化面臨兩大挑戰(zhàn)：（1）銀離子較難在缺電子表面還原形成銀晶導電通路；（2）鋁刺尺寸>>poly硅厚度。尤其在Bi-TOPCon中，p-poly的薄化訴求更強烈。案例：采用正面n-Polyfinger的背結雙面Poly，正面絨面結構+均勻的AlOx/SiNx鈍化層使得歐姆接觸難度相對降低，但絨面+減薄n-Poly的需求提高了復合控制的要求。從長期提效角度考慮，在雙面Poly結構上，持續(xù)縮窄Polyfinger寬度的訴求對細線化提出更高要求。帝科DKEM?DK95B/DK73K結合TOPCon背面薄Poly經(jīng)驗及BC背面p-Poly方案，通過無機配方優(yōu)化可以在保證接觸的前提下，降低金屬復合，配合客戶實現(xiàn)TOPCon迭代升級。DK73K

p-Poly銀漿在常規(guī)燒結工藝下已經(jīng)取得了與銀鋁漿p+發(fā)射極相當?shù)慕佑|電阻，和顯著更低的金屬復合?；趐-Poly目前的金屬復合與接觸水平（*j0,m

=60-250fA/cm2,

ρc

=2.0-5.0mOhm.cm2）

，帝科DKEM?專門開發(fā)的DK73E

p-Poly激光增強燒結專用銀漿正在快速迭代中，

重點關注接觸改善和薄Poly應用。13目

錄回顧LECO：有力助推TOPConLECO漿料的奧秘TOPCon滲透率快速提升投資建議風險分析14TOPCon滲透率快速提升圖21：電池銀漿耗量對比，單位：mg/片，mg/W圖22：2024年1月N型電池產(chǎn)出占比超60%電池片產(chǎn)出（GW）N型電池片占比N型電池片產(chǎn)出（GW）70605040302010070%60%50%40%30%20%10%0%資料：SMM資料：InfoLink

Consulting根據(jù)SMM數(shù)據(jù)，2023年光伏電池排產(chǎn)量逐月上行，全年產(chǎn)量突破590GW。電池片廠家爭相布局N型電池生產(chǎn)線，四季度電池產(chǎn)能快速釋放，過剩矛盾突出，尤其P型市場需求在12月腰斬，加劇了電池老產(chǎn)能淘汰。這造成2023年N型電池月度產(chǎn)出比例從年初10%提升至12月的48.7%，并在2024年1月預計提升至61.2%。2023年全年來看，Topcon電池占比23.62%，HJT電池占比2%不到，N型BC電池占比1%出頭。從當前電池銀漿耗量來看，N型電池銀漿單耗較P型電池有大幅提升。因此，隨著電池產(chǎn)出端由P型到N型的快速切換，銀漿需求將受到拉動。15TOPCon滲透率快速提升圖23：光伏銀漿日度價格（元/噸）圖24：倫敦現(xiàn)貨白銀價格（美元/盎司）太陽能細柵正面銀漿太陽能主柵正面銀漿倫敦現(xiàn)貨白銀:以美元計價太陽能背面銀漿（右軸）7,5007,0006,5006,0005,5005,0004,5004,4004,2004,0003,8003,6003,4003,2003,000272523211917資料：SMM；截至2024.1.15資料：Wind；截至2024.1.17根據(jù)帝科股份公告，公司的PERC銀漿加工費相對穩(wěn)定，相較于PERC銀漿，TOPCon銀漿的加工費要高40%-50%，HJT銀漿加工費會比PERC和TOPCon更高。激光輔助燒結與新型導電漿料強強耦合的金屬化增強方案，對TOPCon電池的轉化效率的提升非常突出，將進一步大幅提升TOPCon電池的競爭力，對應導電銀漿產(chǎn)品的技術壁壘與產(chǎn)品溢價也會有所提升。目前，公司在激光輔助燒結工藝專用導電漿料產(chǎn)品上處于行業(yè)領先地位，正積極與行業(yè)領先客戶不斷協(xié)同創(chuàng)新，共同推進相關技術及產(chǎn)品的快速大規(guī)模量產(chǎn)。16TOPCon滲透率快速提升圖25：電池片產(chǎn)能情況圖26：電池片出貨情況圖27：TOPCon銀漿組合（帝科）完全一體化非一體化不完全一體化非一體化占比PERC

TOPCon

HJT

xBCPERC

TOPCon

HJT

xBC800400070%60%50%40%30%20%10%0%200070058%600500400300200100057%55%16001200800400045%34%20222023E2024E2025E2026E2027E20222023E2024E2025E2026E2027E20222023Q12023Q22023Q32023Q4資料：InfoLink

Consulting；單位：GW資料：InfoLink

Consulting；單位：GW資料：InfoLink

Consulting；單位：GW隨著TOPCon產(chǎn)能快速釋放，N型電池已成為主流技術。據(jù)InfoLinkConsulting統(tǒng)計，2023Q4預計TOPCon產(chǎn)能將達到613GW，其中非一體化產(chǎn)能348GW，占比57%。2024年TOPCon電池片出貨占比將超過70%，較2023年大幅提升。17目

錄回顧LECO：有力助推TOPConLECO漿料的奧秘TOPCon滲透率快速提升投資建議風