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敬请参阅最后一页特别声明 1 S1130512080001 yaoy xBC 背接触（Back Contact，BC）概念于 1975 年提出，后经过不断演化、改进，现已成为行业公认的高效光伏电池技 术路 线 之 一。从 转换 效率的角度来说，由于 BC 结构正面无栅线遮挡，受光面积 增大，入射光利用率 得到提高，因 此 在被提出至今近 50 年的时间里，在转换效率上始终保持绝对优势；从观赏性的角度来说，BC 结构组件正面无栅线遮挡，外观 上可 以 兼顾 高颜 值，更加 符合 多元化 建筑场景的应用，因此 深受 分布 式市 场的 喜爱；从工艺兼容性的角度来说，BC 工艺为兼收并蓄的富有延展性的工艺，可以与 TOPCon、HJT 工艺 相结 合，在正 面充 分利 用的 前提 下进 一步 优化钝化结构，持续做到电池转换效率的提升。xBC 工 艺 壁 垒高，耗 材/设 备变 化较 大，技术优势红利期长：BC 电池的生产工序较长，尤以背电极制作较为繁琐，需要经历 23 道激光开槽工艺，对设备稳定性/工艺成熟水平要求较高，而激光开槽过程中造成的漏电问题是制约电池片生产良率的重要瓶颈；由于背电极相互交叉，在焊带设计/焊接工艺和封装工艺也需要做相应调整。焊带方面，扁平化、变薄变宽趋势；串焊机方面，焊接精度要求大幅提高，焊接过程中需要避免发生翘曲问题，需要 BC 结构 专用串焊机。因 此综合评估看来，一般厂商 并非拥有 TOPCon 或 HJT 技术、产能 即可 随时 转产 BC 结构 电池，在 BC 领域研发投入积累多、成果丰富的企业，将能在量产阶段保持相对较长时间的技术优势红利期。得 益 于 头部 企业 的积 极引 领和 产业 内 上下游 多方 面的 技术 进步，2023 年开始 xBC 工艺发展速度较快：激光 在 光 伏中的应用逐步普及，现有厂商多 采用激光图形化取代光刻工 艺，目前激光技术在 xBC 电池上的应用主要为刻蚀掩膜、制备 PN 区交叉指结构、PN 区隔离及钝化膜开槽 等核心工艺步骤，经济性大幅提升；xBC 电池产业链上下游的快速协 同配 套，尽管 国内 的 BC 电池于 2023 年刚刚进入量产阶段，但产业链配套已 形成很好的配合，从辅 材、耗材、设备等方面均给予了 BC 电池产业化强有力的支持，各环节龙头公司 基本 均实现向头部 BC 厂商的量产供货；龙头电池及组件企业 扩产的 带动作用，尽管目前仅有少数头部企业押注了 xBC 工艺技术路线，但 龙头企业 的技 术路 线 选 型具备较大的影响力及示范作用，带动 行业内其它头部企业 内部研发同样对 xBC 工艺保持了一定关注，对于 xBC 工艺量产所遇到的难点和痛点予以克服，因此共同带动了 xBC 工艺的快速进步。针对 xBC 工艺产业化所带来的投资机会，我们认为目前 主要集中在 2 个方向：一 是 xBC 生产工艺中较此前 PERC、TOPCon 应用更为广泛、价值量更高的电池激光设备厂商 及 出现较大变化的组件端相关设备厂商，重点推荐奥特维、帝尔 激 光、英诺 激光；二 是在 xBC 工艺产能布局领先、产业化进展较快的头部组件、电池厂商，重点推荐 隆基绿能、爱旭股份。BC 工艺产业化进展不及预期，竞争加剧风险，行业需求不及预期，产业链价格下行过快风险。行业专题研究报告 敬请参阅最后一页特别声明 2 内容目录 1、光伏终端需求旺盛，多元化应用场景催生 BC 路线新机遇.4 1.1 海内外分布式装机规模持续高增，差异化组件应用场景顺势扩张.4 1.2 xBC 结构研究历史悠久，多种方案路线效率均处于行业领先.6 2、复盘 Maxeon全球第一个实现 IBC 技术商业化的企业.8 3、xBC 结构技术上可兼收并蓄，效率提升空间大.11 4、xBC 工艺流程较长，产业化壁垒高.14 4.1 工艺流程环节增多，制程精度要求提高.14 4.2 电池端增加多道激光工序，激光设备重要性显著提升.15 4.3 组件端：全新的互联方式，串焊环节变化较大.18 5、推荐标的.19 5.1 奥特维：光伏设备平台化龙头企业，充分受益于电池、组件技术迭代.19 5.2 帝尔激光：激光方案覆盖光伏多条技术路线，与龙头企业保持紧密合作.20 5.3 英诺激光：深耕激光核心技术，有望扩大在光伏领域的应用.20 5.4 隆基绿能：一体化组件龙头，xBC 产能规划行业领先.21 5.5 爱旭股份：国内 xBC 路线先行者，海外市场持续发力.22 6、风险提示.24 图表目录 图表 1：2023 年前三季度国内分布式装机占比约 52%.4 图表 2：近年来，国内分布式装机占比较高.4 图表 3：2022 年来美国分布式装机占比显著提升.4 图表 4：近两年英国家庭光伏装机占比 50%以上.4 图表 5：现阶段同版型双面 PERC 组件较单面组件溢 价 0.02 元/W 左右.5 图表 6：目前 xBC 电池双面率显著低于其他路线.6 图表 7：不同场景下，地面反射率不同.6 图表 8：为保持同一 发电量水平不同应用场景、不同电池双面率对于电池效率提升幅度的要求.6 图表 9：xBC 电池效率提升路线主要分为三条路径.7 图表 10：TOPCon/HJT/xBC 25%以上实验室效率统计.7 图表 11：2023 年 1-10 月 xBC 组件效率较其他技术路线优势明显.8 图表 12：Maxeon 拆分自 Sunpower，至 今发 展 近 40 年.9 图表 13：Maxeon IBC 产品历经5 次迭代.9 图表 14：Maxeon IBC 组件年度出货约 1GW.10 0YFUwPqNtQoPsMoNrMtMqR8OdN8OnPoOsQsRjMpOoPlOmOqQaQpOnRvPtRnMMYoNnN行业专题研究报告 敬请参阅最后一页特别声明 3 图表 15：Maxeon IBC 组件较P 系列溢价基本稳定在 0.2 美元/W 左右.10 图表 16：IBC 系统价格较市场 HJT、PERC 组件有明显溢价.11 图表 17：IBC 电池 N/P 分隔结构（电池背面俯视图）.11 图表 18：IBCxBC 路线基础结构.12 图表 19：IBC+HJT=HBC.12 图表 20：四种有望实现产业化的 TBC 结构.13 图表 21：Al-p-TBC 结构需关注漏电问题.14 图表 22：背面 P 区多层结构需关注复合问题.14 图表 23：P-Si 基 BC 核心工艺流程较 PERC 复杂.15 图表 24：N-Si 基 BC 核心工艺流程涉及多道激光工艺.15 图表 25：TBC 常规路线包含三道激光环节.16 图表 26：脉冲持续时间越短，对材料的破坏越小.16 图表 27：各类激光工艺对比.17 图表 28：金属化开孔要求对准精度增加.17 图表 29：IBC 电池铜电镀工艺.18 图表 30：绝缘胶隔离焊带和细栅.18 图表 31：特殊焊带实现局部绝缘化.18 图表 32：Maxeon 背面使用了导电金属板.19 图表 33：刚性互联方案对局部区域有绝缘要求.19 图表 34：奥特维是光伏设备厂商中极少数的平台化厂商.20 图表 35：公司激光方案覆盖多条技术路线.20 图表 36：公司激光技术在光伏领域应用丰富.21 图表 37：隆基 HPBC 产品 性能 较 PERC 产品全方位领先.21 图表 38：隆基 HPBC 电池结构.22 图表 39：隆基 Hi-MO X6 艺术家系列随心选色.22 图表 40：隆基波兰 40KW 户用分布式屋顶发电项目.22 图表 41：爱旭 ABC 电池及组件产能规 划 86GW.23 图表 42：爱旭 ABC 组件海外订单持续落地.23 行业专题研究报告 敬请参阅最后一页特别声明 4 1 BC 1.1 海内外 分布 式装 机 规模持续高增，差异化组件应用场景 顺势扩张 2023 年，在组件价格 持续 走低，光伏发电经济性 进一步凸显 的背景下，国内 前期积压的地面电站项目显著放量，同时工商业及户用分布式项目的投资回报率保持较优水平，光伏终端需求旺盛。根据国家能源局统计，2023 年 Q3 国内新增光伏装机 50.52GW，同 增 133%、环 增 13%。集中 式装 机 24.34GW，同增 303%，占比 48.2%；分布 式装 机 26.18GW，同增67%；工商 业/户用分布式14.73/11.46GW，占比29%/23%。前三 季度 集中 式/工商业/户用分布式装机61.8/34.2/33GW，占比 47.9%/26.5%/25.6%，装机结构中 分布式占比 连续三季度均超过 50%。在当前全球平均低 至个位数的光伏发电渗透率背景 下，由于区域分布的广泛性和来源的多样性，潜在分布式需求对价格的弹性释放有很大概率会持续超 预 期。图表1：2023 年前三季度国内分布式装机占 比约52%图表2：近年来，国内 分布式 装机 占比 较高 来源：能源局，国金证券研究所 来源：能源局，国金证券研究所 2023 年美国光伏 装机 结构与国内趋势较为相似，虽然由于 多重新因素导致 地面电站项目放量，分布式装机比重略有下滑，但在整体装机需求高增的带动下，分布式项目绝对值显著增加。2023 上半年，美国 新增光伏装机 11.6GW，其中新增分布式装机 4.5GW，住宅/社区/商用 在分布式中的 占比分别为 74.2%/12.3%/13.6%。对于欧洲地区来说，俄乌冲突导致欧洲居民电价大幅上涨，刺激了以户用为主的中小型光伏和储能系统的安装。即使经历了整整一年的高 增 长，光伏仍难以满足欧洲因俄气退出而导致的电力供应缺口，有望推动 2023 年及以后欧洲光伏需求继续高速增长。以英国为例，2023 上半年，英国新增光伏装机 0.6GW，其中家庭光伏装机 0.4GW，占比 64.2%，近 2 年来 年英国家庭光伏装机占比超 50%。图表3：2022 年来 美国分布式装机 占比 显著 提升 图表4：近 两 年 英国 家庭 光伏 装机 占比50%以上 来源：SEIA，国金证券研究所 来源：GOV.UK，国金证券研究所 行业专题研究报告 敬请参阅最后一页特别声明 5 光伏装机结构 持续变化叠加价格优势，单面 组件 市场 具有 较大 潜力。无论集中式或者分布式，性价比一直是终端选择组件产品最为重要的因素。根据盖锡咨询统计，现阶段 182 版型 双面组件价格较单面仍有 0.02 元/W 的溢价，对于 一些不追求双面发电的 差异化 地面电站 应用场景 和屋顶 光伏 而言，单面 组件 既满 足发 电需 求又 具备 经济 性。随着单面市场需求增长，近年来 BC 结构 组件 作为一种可实现更高效率的单面电池技术，被市场广泛关注。图表5：现 阶 段 同版 型双面 PERC 组件 较单面组件 溢价 0.02 元/W 左右 来源：盖锡 咨询，国金证券研究所 打破固有印象，双面 率高 在一 定条 件下 并非 对发 电量 有很 大增 益。根据光伏组件 安装的实际情况，组件 正面太阳光 直接照射，背面 接收经地面反射后的 太阳光，太阳光激发硅基体产生载流子，实现发电，因此发电量 主要 与四 个参数相关：正/背面 光照 获取情况、正/背面电池 效率。xBC 结构组件虽正面无遮挡，但电池 电极均位于背面，且栅线较宽，行业普遍认为 xBC 电池的 高效率是牺牲双面率获得的（双面率=背面效率/正面 效率）。然 而根 据 我们 测算，在地面反射率越小的场景中，发电量水平对 正面 效率（也就是我们常常提到的转化效率）的变化越敏感。在不考虑其他因素的情况下，根据 公式：电池 发电 量=正面发电量+背面发电量=电池面积*标准光强*正面 效率+电池面积*（标准光强*地面反射率）*（正面 效率*双面 率），假设 182mm*182mm 尺寸的电池片正面转换效率 24.5%，标准光强 为 1000W/m2，在普通地面 材料（混 凝土）的反 射下，以 90%双面率的电池发电量为基准，当双面率降至 40%的时候，要想产生相同的电量，正面 转换效率 需要提 高 1.84%。根 据 实 际 情况，光 伏装 机常 见的 应用 场景 中，反射 率普 遍在 15%-30%之间，因 此理 论上 来 讲 双面 率的 损失 是可 以通 过 高效率（正面效率）去弥 补的。行业专题研究报告 敬请参阅最后一页特别声明 6 图表6：目前 xBC 电池 双 面率 显著 低于 其他 路线 图表7：不 同 场 景下，地 面反 射率 不同 环境 反射率 环境 反射率 草地 0.18-0.32 沥青 0.15 旷野 0.26 水表面（入射角45）0.05 荒土 0.17 水表面（入射角30）0.08 沙砾 0.18-0.23 水表面（入射角20）0.12 混凝土 0.2-0.3 森林 0.05-0.18 水泥 0.55 雪地 0.45-0.9 沙漠 0.24-0.28 冰面 0.69 来源：光伏们，PV-Tech，国金证券研究所 来源：坎德拉官网，国金证券研究所 图表8：为 保 持 同一 发电 量水 平不 同应 用场 景、不同 电池 双面 率对 于电 池效 率提 升幅 度的 要求 水 表 面（入射角45）混凝土 草地 沙地 冰面 地面反射率 电池 双面率 5%16%23%40%69%40%0.60%1.84%2.58%4.22%6.63%50%0.48%1.45%2.02%3.27%5.03%60%0.36%1.07%1.49%2.37%3.59%70%0.24%0.71%0.97%1.53%2.28%80%0.12%0.35%0.48%0.74%1.09%90%基准 基准 基准 基准 基准 来源：CALCULATING THE ADDITIONAL ENERGY YIELD OF BIFACIAL SOLAR MODULES，国金证券研究所测算 1.2 xBC 结 构 研 究历 史悠 久，多种方案路线 效率 均处于行业领先 事实上，背接触结构 并非 全新 概念，反而 相比 TOPCon、HJT 等 N 型技术 具有更为悠久的历史。传统硅基太阳能电池在设计过程中存在一些问题，包括 1）正面栅线使得光照利用率减小；2）电池前表面扩散层导致串联电阻较大；3）为了保证电池的使用寿命，基区掺杂浓度不能太大；4）电池需要合理的散热结构设计。为了解决以上问题，Schwartz 和 Lammert 教授在 1975 年提出了背接触（Back Contact，BC）的概念，即发射极、背场、基区、发射极电极和背场电极均设计在电池背表面。最早关于 BC 电池的研究初衷是聚光场景的应用，1984 年，Swanson 教授提出一种点接 触BC 结构，可以 在 88 倍聚光系统下实现 19.7%的转 换效 率。虽然 对比 IBC 电池，该工 艺过 于复 杂，不容 易大 规模 生产，但 Swanson 团队以此为基础，成立了著名的 Sunpower 公司，并在此后近 30 年时间里，成为全球 BC 技术和产业化的绝对领导者。21 世纪 开始，基于 对 IBC 电池 的研 究，学术 界开 始尝 试将 IBC 电池与其他技术相结合，截至 目前，根据 钝化 方案 的不同，衍生 出 HBC 结构和 TBC 结构。早期日本对 HJT 电池的研究最为深入，因此 2015 年由日本Kaneka 公司最先在152cm2的大尺寸 N 型单晶硅上得到转换效率高达 25.1%的 HBC 电池，成为当时效率最高的 BC 结构电池；此后Kaneka 深耕微晶硅钝化技术叠加背接触结构，短短 2 年 时 间 将 效 率 提 高 至 26.7%。虽然 HBC 的 理 论 极 限 效 率 高 达 29.1%（Characteristics and development of interdigital back contact solar cells），但 HBC 制作工序复杂、设备昂贵，极大地限制了 大规模量产 的实现。一些机构开始 将研究方向 转向多晶硅钝化技术，最早在 2016 年由荷兰的代尔夫 特理 工大 学（TU Deflt）在 9cm2 的小面积上获得了 21.2%的转 换效 率，随后 同年 ISFH 发表效率高达 24.25%的 polo-IBC 电池，TBC 路线效率获得大幅提 升。2018 年 ISFH 在 P 型小面 积（4cm2）区熔 法 硅片 上实现了 26.1%的转换效率，并根 据模 型计 算，认为 有望 通过 完善 多晶硅钝化技术将电池转换效率提升至 29.1%。同样使用多晶硅钝化接触的 TOPCon 电池在 单面钝化工艺下理论极限效行业专题研究报告 敬请参阅最后一页特别声明 7 率为 27.1%、双面 钝化 工艺 下理 论极 限效 率 28.7%（ISFH），考虑到 单结半导体太阳能电池转换效率存在 S-Q 理论 效 率极限，其中 晶硅 单结 太阳 能电 池约 为 29.4%，背面 电极 结构 不仅 助力 多晶 硅钝 化方 案一 举将 理论 效率 提高 至 29%以上，并且接近晶硅电池极限。图表9：xBC 电池效率 提升 路线主要 分为 三条 路径 来源：NREL，IBC 太阳电池技术的研究进展，国金证券研究所 绘制 图表10：TOPCon/HJT/xBC 25%以上 实验 室效 率统 计 来源：CPIA，国金证券研究所 xBC 组件 产品 效率稳居各技术路线首 位。根据 TaiyangNews 统计的 每月组件效率榜单，xBC 组件 产品 在 2023 年 1-10月均可以 稳居前两名。从排名变化趋势看，2023 年 1 月份组件效率前五名中 xBC 结构组件占据 2 个席位，到2023 年10 月，BC 结构组件产品基本包揽前五名，效率优势极其明显。行业专题研究报告 敬请参阅最后一页特别声明 8 图表11：2023 年1-10 月 xBC 组件 效 率 较其他技术路线优势明显 排名 2023/01 2023/02 2023/03 2023/04 2023/05 2023/06 2023/07 2023/08 2023/09 2023/10 1 隆基 隆基 爱旭 爱旭 爱旭 爱旭 爱旭 爱旭 爱旭 爱旭 HPBC 22.8%HPBC 22.8%ABC 23.6%ABC 23.6%ABC 23.6%ABC 24.0%ABC 24.0%ABC 24.0%ABC 24.0%ABC 24.0%2 Maxeon Maxeon 隆基 隆基 隆基 隆基 隆基 隆基 隆基 隆基 IBC 22.8%IBC 22.8%HPBC 22.8%HPBC 22.8%HPBC 23.2%HPBC 23.2%HPBC 23.2%HPBC 23.2%HPBC 23.2%HPBC 23.2%3 晶科 晶科 Maxeon Maxeon Maxeon Maxeon Maxeon Maxeon 华晟 华晟 TOPCon TOPCon IBC 22.8%IBC 22.8%IBC 22.8%IBC 22.8%IBC 22.8%IBC 23.0%HJT HJT 4 华晟 华晟 晶科 晶科 晶科 晶科 晶科 晶科 Maxeon Maxeon HJT HJT TOPCon TOPCon TOPCon TOPCon TOPCon TOPCon IBC 23.0%IBC 23.0%5 中来 中来 华晟 华晟 华晟 华晟 华晟 华晟 国电投 国电投 TOPCon TOPCon HJT HJT HJT HJT HJT HJT TBC 22.8%TBC 22.8%6 阿特斯 阿特斯 中来 中来 中来 中来 中来 中来 晶科 晶科 HJT HJT TOPCon TOPCon TOPCon TOPCon TOPCon TOPCon TOPCon TOPCon 7 晶澳 晶澳 阿特斯 晶澳 晶澳 东方日升 东方日升 东方日升 正泰 正泰 TOPCon TOPCon HJT TOPCon TOPCon HJT HJT HJT TOPCon TOPCon 8 国电投 国电投 正泰 通威 通威 正泰 正泰 一道 中来 中来 IBC 22.3%IBC 22.3%TOPCon TOPCon TOPCon TOPCon TOPCon TOPCon TOPCon TOPCon 9 REC REC 晶澳 阿特斯 正泰 阿特斯 阿特斯 晶澳 日升 日升 HJT HJT TOPCon HJT TOPCon TOPCon TOPCon TOPCon HJT HJT 10 爱康 爱康 通威 正泰 阿特斯 晶澳 一道 正泰 天合 天合 HJT HJT TOPCon TOPCon HJT TOPCon TOPCon TOPCon TOPCon TOPCon 来源：TaiyangNews，国金证券研究所整理 2 Maxeon IBC 即使 BC 技术具有较高效率，但它 之前所 面临的 1）对硅 基衬 底的 质量 要求 高；2）对前 表面 的钝 化要 求高；3）工艺 复杂；4）制造 成本 高等 挑战，使其始终 没能 成为主流 路线。Maxeon 是全球 第 一家 规模化 量产 IBC 电池&组件并实现 出货的企业。Maxeon 的BC 技术源于 Sunpower，截至 2023 年，公司 发展 历史 近 40 年。1985 年，Swanson 教授 创立 Sunpower；2005年首次 IPO；2016 年与天津中环半导体合资成立环晟光伏（江苏）有限公司，在中国生产 p 系列组件;2019 年 11 月Sunpower 宣布将 Maxeon 和 Sunpower 拆分为两个独立 的上市公司；2020 年8 月，Maxeon 剥离 完成，同年 12 月 Maxeon推出 6 英寸（152.4um）IBC 技术平台；2021 年启动 Maxeon7 产线研发；公司利用在分布式 业务 中建立的 强大 的 市场渠道，将先进的微型逆变器 与组件集成，在 2022 年推出 Sunpower ONE 家庭能源集成系统，大获成功，并随之进入 电池存储、电动汽车充电和消费者体验产品 领域；2023 年 Maxeon 延长与 Sunpower 的供货合同至 2025 年。行业专题研究报告 敬请参阅最后一页特别声明 9 图表12：Maxeon 拆分自 Sunpower，至今发展近 40 年 来源：Maxeon 公司公告，国金证券研究所 差 异 化 技术 路线 是 Maxeon 成为全球分布式市场知名 供应商的核心优势。IBC 结构 专利、独特 的材 料体 系、特有 工 艺、优异的组件可靠性、定制化设备、全球供应商布局等壁垒使 公司 IBC 平台形成技术迭代闭环，至今 推出 6 代 Maxeon电池&组件技术领导 BC 路线发展超 30 年。2004 年公司推出第一代 IBC 太阳能电池产品A-300 系列，采用点接触 和 丝网印刷技术获得 21.5%电池转换效率；2015 年 推出第三代 IBC 电池，也是第一个隧 道结背接触太阳能电池；2019 年Maxeon 基于大尺寸 N 型直 拉硅 片，推出 第五 代 IBC 电池和第六代 IBC 组件，通过 边缘 损耗、串联 电阻 等方 面的 关 键 改进，实现电池转换效率 25.2%，组件 转换 效率 22.3%，组件 功率 450-475W。2021 年，公司 启动 对第 七代 IBC 电池的量产研发，目前已实现 24.0%的组件转换效率，质量保障长达 40 年。图表13：Maxeon IBC 产品 历经 5 次迭 代 来源：公司公告，Manufacture of solar cells with 21%efficiency，Low cost,high volume production of 22%efficiency solar cells，Generation 3:Improved performance at lower cost，国金证券研究所 2022 年公司 IBC 组件出货 998MW，同比增长 7.2%；2023 前三季度 公司 IBC 组件出货 498MW。公司现有 IBC 产能 1GW，2023 年 5 月，公司 发布 公告，计划 增发 749 万股，募集 资金 2.1 亿美 元，在美 国新 增 500MW Maxeon7 产能，预计 2024下半年建成投产；2023 年三季 报宣布将对菲律宾的 Maxeon3 产能改造为 约 600MW 的 Maxeon7 产能，并将投产时 间 提前 3 个月。行业专题研究报告 敬请参阅最后一页特别声明 10 图表14：Maxeon IBC 组件 年度 出货 约 1GW 来源：Maxeon 公司公告，国金证券研究所 随 着 集 中式 需求 快速 扩大，差异 化分 布式 产品 溢价 能力 强劲。2023 年前 三季 度，公司IBC 组件出货498MW，实现 收 入3.5 亿美元；其中 三季度 IBC 组件 出货 89MW，实现 收入 0.61 亿美元。对比公司广泛应用于集中式电站的 P 系列组件（根据二季报公告及交流，P 系列为叠瓦组件+PERC 技术，计划迭代为 TOPCon 技术），IBC 组件 Q3 平均 单位 售 价0.69 美元/W，今年 以来 的溢 价维 持在 0.3 美元/W 以上水平，回顾至 2020 年，该溢 价在 0.2 美元/W 左右 上下 波动。对比 PV Infolink 的美国区域组件均价，Maxeon IBC 组件同样具有明显且持续的溢价优势。图表15：Maxeon IBC 组件较 P 系列 溢 价基本稳定在0.2 美元/W 左右 来源：Maxeon 公司公告，PV Infolink，国金证券研究所 行业专题研究报告 敬请参阅最后一页特别声明 11 根据 Maxeon 2023 年 1 月 在 Greentech Renewables 产品推介会上的报告，在光伏系统成本（除组件外）2.75 美元/W的基础上，IBC 系统 售价 3.90 美元/W，对应组件价格 1.15 美元/W，较美国市场 HJT 组件平均价格溢价0.20 美元/W、PERC 组件平均价格溢价 0.40 美元/W。高昂 的溢 价背 后是 显著 的发 电量 增益，IBC 系统 25 年总发电量比 HJT 高 7.52%、比 PERC 高 14.95%，根据 1 月份美国电价 0.15 美元/kWh 计算，IBC 系统收益比HJT 高6000 美元以上。图表16：IBC 系统价格较市场 HJT、PERC 组件有明显溢价 Maxeon-IBC HJT PERC 功率(W)415 410 390 系统成本（美元/W）2.75 售价（美元/W）3.90 3.70 3.50 组 件 价 格（美元/W）1.15 0.95 0.75 第 1 年发电量（kWh）基准-2.23%-7.21%25 年发电量（kWh）基准-7.52%-14.95%25 年发电收益（美元）74622 68598 62864 来源：Greentech Renewables，Maxeon，国金证券研究所 3 xBC IBC(Interdigitated back contact)是BC 体系中最基础的结构，该设计的灵魂主要体现在载流子输运功能区（包括 发 射 极、背场、对应 电极）：1）均位 于电 池背 面。这意味着光生电子和空穴要穿过整个基区才能达到背面电极，若晶硅 衬底 质量 不足，复合 中心 太多，则会 导致 光生 载流 子在 到达 电极 之前 发生 复合，因此 单晶 硅是 最常 见的 选择。2）呈 叉 指 状排 列。p+和n+区 以交叉形式排列在电池背面，与之接触的金属电极也相应交叉排列，叉指对工艺提出了 更 高的要求，若 p+和 n+区 重叠，则会发生复合和短路现象；若金属电极的位置未对准扩散去，则会发生漏电现象。图表17：IBC 电池N/P 分隔 结构（电 池背 面俯 视图）来源：solar cells for high concentration applications，国金证券研究所 绘制 以 N 型晶硅衬底为例，电池 结构从上到下排列为“SiNx/SiO2-n+Si（FSF）N 型 Si-p+/n+Si（发射极/背场）-SiO2/SiNx-金属 电极”。每 部分 的作 用分 别如 下：1）SiNx/SiO2：位于电池结构的顶部和底部，主要起减少少数载流子复合的作用（也称为“钝化”），降低受光面光 学反射损失。2）n+FSF（前表面场）：采用 磷扩散 形成低浓度掺杂的 n+-Si，利用 场钝 化效 应 降低少数载流子在 表面复合 的几率，同行业专题研究报告 敬请参阅最后一页特别声明 12 时还可以降低 多数载流子横向输运电阻，提升电子传输能力。3）p+发射极/n+BSF（背场）：采用硼扩散和磷扩散形成高浓度掺杂区，两区之间由未进行重掺杂的基区分隔开。p+与 N 型硅基底形成 p-n 结，n+与 N 型硅 基底 形成高低结，增强载流子的分离能力。4）金属电极：为降低串联电阻、提高填充因子，进而提升电池效率，电极通常采用物理蒸镀铝（Al）或 者电 镀 多 层金属的方式，以确保电极与 p+和 n+区 的良好接触，并配合光刻或刻蚀工艺，使金属电极呈叉指状排列。xBC 电池 结构 所带来的最显著的优势 体现在转换效率的提高。正面无栅线结构，一方面 增大 受光面积，提高 入射 光 利用率，提升 电池短路电流密度；另一 方面 回避 了受 光面 接触 电阻 与掺 杂浓 度间 的权 衡问 题，可以一定程度地降低掺杂浓度以减小复合、提升钝化能力，削弱掺杂区对入射光的寄生吸收，增大电池开路电压和短路电流。同时背面电极可以适当增粗，以减小串联电阻损失，提高电池的填充因子。图表18：I BC xB C 路 线 基 础 结构 来源：叉指背接触硅太阳能电池，国金证券研究所 绘制 BC 同时又 是一种高包容性的平台型技术，可兼 容 TOPCon、HJT 等 N 型主流电池技术，也可以兼容N、P 型硅衬底。IBC中背面叉指式的电极结构和 HJT 中非晶硅的钝化结构相结合，可构成 HBC（Heterojunction Back Contact）电池。电池正面维持 HJT 结构，硅基 底为 N 型，背面 P 区和 N 区均采用HJT 非/微晶硅钝化技术，P/N 区金属化工艺沿用HJT 技术要求。图表19：IBC+HJT=HBC 来源：kaneka，国金证券研究所 绘制 HJT 技术与BC 结构的兼容性 目前 是被普遍认可的：1）BC 结构中载流子的输运路径接近三维形态（TOPCon、HJT 为准 一维 输运），使 得其 天然 无法 实现 较高 的填 充因 子。行业专题研究报告 敬请参阅最后一页特别声明 13 减薄硅衬底可以尽可能增大填充因子，提高开路电压，获得相对更高的效率，与HJT 为降本去减小硅片厚度的工艺匹配，深化了减薄硅片在 HJT 技术路线上的意义。2）优化金属化技术、薄膜沉积 工艺等，是当前 HJT 路线降低 制造成本的重要手段。铜电镀 作为有望助力 HJT 电池单瓦成本打平 TOPCon 的光伏行业全新金属化方案，在图形化环节对栅线线宽、高宽比等参数有较高要求，BC 结构背面 P/N 区制作同属图形化环节，可在制造过程中较好地与铜电镀结合。3）在 BC 激光技术的优化路径上，激光产生的热影响区对于需要低温制程的氢化非晶硅而言，有望发展间接减材法，通过激光对材料的改性，实现更高效的激光辅助化学腐蚀方案，非晶/微晶转变也 有望 通过激光诱导相变实现。IBC 中背 面叉 指式 的电 极 结构和 TOPCon 中 隧穿氧化硅/掺杂多晶硅 的 钝化 结构 相结 合，可 构成 TBC（Tunnel Back Contact）电 池。依托 PERC 和 TOPCon 的核心钝化技术，四种 TBC 结构有望实现产业化：1）基于 P 型硅基的混合钝化；2）基于 P 型硅基的 全 隧穿钝化；3）基于 N 型硅基的 混合钝化；4）基于 N 型硅基的全隧穿钝化。图表20：四 种 有 望实 现产 业化 的 TBC 结构 来源：2023 xBC 电池与技术论坛，国金证券研究所 绘制 针对比较特殊的 TBC 结构来说，“基于 P 型硅基的混合钝化（Al-p-TBC）”结构要求背面 P/N 区位 置、对应 电极 位置 都要极度精确和优化。正面 p+发射 极、减反 层，背面 P 区为局部发射极钝化，背面 N 区为隧穿氧化硅/掺硼多晶硅钝化，P 区印刷铝浆，N 区烧结银浆。PN 结位于硅基底和 SiO2/n-poly 层之间，然而根据中科院微电子所的 公开报告内容，除结区 垂直方向上具有电场外，背面 P 区与 N 区之间的水平方向上也分布了较大的电场强度，这使得在两个掺杂区域距离较近的情况下，电池内部极易发生漏电，大大损失电极接收载流子的数量。行业专题研究报告 敬请参阅最后一页特别声明 14 图表21：Al-p-TBC 结构需关注漏电问题 来源：2023 xBC 电池与技术论坛，国金证券研究所 在背面 P 区局部铝背场接触中，Al 浆烧结后从电池内部到外部形成“背场（Al-p+）-Al-Si 共晶层 铝电极”的多层结构。背场与 Al-Si 共晶层 的接触区域为高复合发生区，界面复合速率高达 105-107cm/s（中科院微电子所），理论模型下电池极限效率为 26.9-27.1%，低于 TOPCon（28.7%，双面 poly，ISFH）和 HJT（29.2%，选区接触，隆基）。图表22：背面 P 区多 层结 构 需关 注复 合问 题 来源：Improved performance on multi-crystalline silicon solar cells by optimizing aluminum back surface field process，国金证券研究所“基于 N 型硅基的全隧穿钝化”技术被认为是 TBC 路线的终极结构形态。电池正面与 Al-p-TBC 结构相同，采用 N 型硅基底，背面 P 区 和 N 区均沿用 TOPCon 隧穿氧化硅/掺杂多晶硅钝化方式，P 区烧结银铝浆，N 区使用纯银浆接触。超薄二氧化硅层起到阻挡硼、磷等掺杂元素向衬底渗透的作用，从而缓解 Al-p-TBC 中的高复合问题。这里我们 使用“缓解”的用词，因为虽然 SiO2 层对磷、硼原子有一定的阻挡作用，但考虑到要发挥隧穿功能，厚度一般为 1.2-2nm。该厚度下并不能完全避免渗透行为，一般渗透厚度在 10-50nm，渗透越深，效率损失越大，因此即使是 全 poly 的 N 型硅基 TBC 结构也对掺杂浓度的大小和 渗透深度的控制提出了较高的工艺要求，需要匹配优异的激光工艺完成。4 xBC 4.1 工 艺 流 程环 节增 多，制程 精度 要求 提 高 根 据 电 池结 构，相同 钝化 技术 下 的 背接触电池 与常 规电 池 工艺 的主 要区 别有 两点：1）正 面扩 散 层材 料选 择不 同。常规 电池 中，正面 扩散 层起 发射 极作 用，与晶 硅衬 底载 流子 类型 相反，例如 TOPCon 电池采用 N 型衬底，则正面扩散层掺硼获得 p+-Si；背接触电池中，正面扩散层起前场作用，与晶硅衬底载流子类型相同，例如 TBC 电池采用 N 型衬底，则正面扩散层掺磷获得 n+-Si。2）背 面工 序不 同。背接触电池的 结构 导致了背面 制作工艺较为复杂。一方面，背面 存在两种类型的扩散层，需要增加一道扩散环节；其次，为了分离两种类型的扩散层，需要增加两道激光工序做好背面分区。行业专题研究报告 敬请参阅最后一页特别声明 15 图表23：P-Si 基BC 核心 工艺流程较 PERC 复杂 来源：上海交通大学太阳能研究所，国金证券研究所 绘制 图表24：N-Si 基BC 核心 工艺 流程 涉及 多 道激 光工 艺 来源：Development of TOPCon tunnel-IBC solar cells with screen-printed fire-through contacts by l
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