1、TOPCon電池：新一代電池片主流技術，迎產業化新機遇

TOPCon 即隧穿氧化層鈍化接觸電池（Tunnel Oxide Passivated Contact）：由德國 Frauhofer 太陽能研究所于 2013 年首次提出。主流 TOPCon 電池采用 N 型硅片，首先在 電池背面制備一層 1-2nm 的超薄氧化層，隨后在氧化層上沉積一層多晶硅層，之后經過 退火結晶加強鈍化效果。原理：TOPCon 電池核心結構由電池背面的超薄氧化硅層和重摻雜多晶硅層組成，二者 共同形成鈍化接觸結構。超薄氧化層使多子電子隧穿進入多晶硅層的同時，可阻擋少子 的空穴復合，進而使電子在多晶硅層橫向傳輸被金屬收集，極大降低了金屬接觸復合電 流，提升了電池的開路電壓和短路電流，從而提升了電池效率。

1.1.核心優勢：效率高、投資性價比高、發電性能優異

TOPCon 具有轉換效率高、與現有 PERC 產線可兼容、電池參數性能優異等優勢，當前 PERC 提效面臨瓶頸、HJT 投資回報周期/成本下降仍需時間優化的背景，TOPCon 是當下 最具有發展空間的光伏電池技術之一。優點一：光電轉換效率高，提效潛力大 1) PERC 電池轉換效率已接近理論極限，提效空間有限。當前 PERC 電池平均量產效率為 23.2%，理論轉換效率極限為 24.5%，量產效率已逼近其效率的理論極限，導致 PERC 電 池效率很難再有大幅度提升。

2) TOPCon 電池提效潛力巨大。TOPCon 電池目前量產效率在 24.5%-25%左右，實驗室效率 最高達到 26.1%(由晶科能源于 2022 年實現)。據權威測試機構德國哈梅林太陽能研究 所（ISFH）測算，TOPCon 理論極限效率為 28.7%，高于 HJT 的理論極限效率 27.5%，未 來量產效率仍然有很大提升空間。3) TOPCon 電池提效路徑清晰。目前 TOPCon 量產效率與 28.7%的理論極限效率相比仍有很 大的優化空間，提效路徑更為清晰明確。光伏電池提效方法主要有光學性能提升（如柵 線變細、材料吸光性能優化）和電學性能改善（如鈍化提升）兩大類方法，以晶科能源 為例，其效率優化路徑以金屬柵線寬度優化、金屬復合提升、背面吸光優化、鈍化優化、 金屬接觸優化、硅片品質提升等幾方面為主。

優點二：TOPCon 可基于 PERC 產線進行升級，單 GW 設備投資額低于 HJT TOPCon 與 PERC 產線具有兼容性，可基于 PERC 產線進行改造升級。相比 PERC 增加或替 換的主要設備為硼擴散、用于隧穿氧化層及多晶硅層制備的設備（LPCVD、PECVD），其余環節 基本與 PERC 產線兼容。目前新建 PERC 產線的設備投資額為 1.2-1.5 億元/GW，新建 TOPCon 產線設備投資額為 1.8-2.3 億元/GW，新建 HJT 產線設備投資額為 4 億元/GW。從 PERC 升級 至 TOPCon 則設備投資額為 0.6-0.8 億元/GW，能有效降低設備投資成本。

優點三：TOPCON 電池參數性能優異，可提升全周期發電量 1) 高雙面率：TOPCon 雙面率可達 80%+，PERC 為 70%左右。大基地項目由于地域遼闊，地 面反射率較高（通常可達 30%），因此在大基地項目中使用具備高雙面率的 N 型組件發 電增益更為明顯。根據晶科能源計算，在標準工況及平均地面反射率條件下，傳統 PERC 組件因雙面率帶來的發電增益約為 9.45%，而 N 型組件因雙面率帶來的發電增益約為 11.48%。

2) 低衰減率：N 型電池硅片基底摻磷，無硼-氧對形成復合中心對電子捕獲的損失，幾乎無 光致衰減。TOPCon 組件首年衰減率約 1%（PERC 約 2%），首年后年均衰減率約 0.4%（PERC 約 0.45%）。相較于傳統 PERC 組件，N 型組件功率質保可達 30 年，并保證 30 年后輸出 功率不低于原始輸出功率的 87.40%。3) 低溫度系數：根據晶科能源發布的產品白皮書，P 型組件的溫度系數為-0.35%/℃，N 型 TOPCon 組件優化溫度系數至-0.30%/℃，在高溫環境下發電量尤為突出。

1.2.市場端：TOPCon溢價初顯，下游廠商加速擴產

溢價端：主要由 BOS 成本攤薄+低衰減帶來的發電量的提升形成。據 PVInfolink 報價 （截至 2022 年 10 月），目前 TOPCon（M10/G12）電池當前價格約在 1.41-1.45 元/W， 較傳統 PERC（M10/G12）電池（1.33-1.34 元/W）高出 7 分~1 毛 2/W 的溢價，較成本端 的上升已初具性價比。1) BOS 成本攤薄帶來的溢價約 0.03 元/W：BOS 成本指除了光伏組件以外的系統成本，主要 由逆變器、支架、電纜等機電設備與安裝成本、建筑工程、項目建設等部分構成。TOPCon 效率提升使得單位面積對應的瓦數提升，從而單瓦對應面積的 BOS 得到攤薄,支架、安 裝、直流電纜、發電場建筑工程、項目建設用地費等均有不同程度節約，BOS 成本比 PERC 減少約 0.03 元/W。

2) 低衰減率帶來的發電量的提升形成的溢價：與 PERC 相比，TOPCon 具有低衰減率的優勢， TOPCon 組件首年衰減率約 1%（PERC 約 2%），首年后年均衰減率約 0.4%（PERC 約 0.45%）。我們測算在假設 TOPCon 和 PERC 組件具有相同功率的背景下，按照全生命周期 25 年發 電，TOPCon 組件全生命周期發電量較 PERC 提升 6%以上。

成本端：主要包括硅成本和非硅成本。目前 TOPCon 成本比 PERC 高約 0.06 元/W：主要來自銀漿耗量及設備折舊。1) 銀耗：PERC 電池單片銀漿耗量 70mg，而 TOPCon 電池單片銀漿耗量約 120mg，目前市場 上銀漿約 5500 元/kg，TOPCon 銀漿成本高 0.04 元/W; 2) 設備投資帶來的折舊：相較于 PERC，TOPCon 單 GW 投資額增加約 5000-7000 萬元，按照 6 年折舊周期，對應成本增加 0.01 元/W。

3) 硅片成本已基本打平：以中環 9 月公布的 182 硅片報價（P 型 150um 182 硅片 7.62 元/ 片，N 型 130um 182 硅片 7.97 元/片）測算，在 PERC 23%效率對比 TOPCon 24.5%效率 的基準下，N 型較 P 型硅成本已基本打平。硅片、銀漿、折舊分別占 TOPCon 成本約 80%、7%、3%，三者合計構成了 TOPCon 成本的 90%。要使 TOPCon 的經濟性進一步凸顯，需要改進技術方法，促使成本不斷下降。

促使 TOPCon 進一步降本，將主要圍繞硅片減薄、銀漿耗量、設備折舊、提升效率 4 方 面進行：1) 硅片：向大尺寸和薄片化方向發展。通過增大硅片尺寸，可攤薄各個環節的固定成本；通過降低硅片厚度，可減少硅料損耗。目前 PERC 和 TOPCon 電池所用硅片厚度在 150- 155μm左右，硅片成本可通過進一步薄片化來降低。2) 銀漿：和PERC 類似，TOPCon采用高溫銀漿，但單片耗量在120mg 左右，高于PERC、低 于HJT，未來隨著多主柵技術的成熟、背面用銀鋁漿等材料替代使用、及電鍍銅等方式， 將推動銀漿成本進一步下滑。

3) 設備折舊：目前 TOPCon 單 GW 設備投資額在 1.8-2.3 億元左右，未來隨著設備效率提 升以及核心零部件國產化，設備價格有望下降，從而設備投資帶來的折舊額仍有下降空 間。4) 提升轉換效率：目前主流 TOPCon 電池效率在 24.5~25%之間，未來仍有較大提升空間。提效路徑包括：金屬柵線寬度優化、金屬復合提升、背面吸光優化、鈍化優化、金屬接 觸優化、硅片品質等。

1.3.產業化進程：行業擴產規劃超300GW，TOPCon最高效率突破26%

擴產端：行業 TOPCon 擴產規劃超 300GW，預計 2022 年投產超 80GW。截至 2022 年 Q3， 行業已有近 40GW N 型 TOPCon 電池實現投產，目前晶科、天合、中來、晶澳、通威、鈞 達、一道、潤陽、上機等廠商均有不同規模的投入計劃，我們預計 2022 年 TOPCon 電池 擴產有望超過 80GW，2023-2025 年迎來高峰期、年均擴產規模有望超 200GW。效率端：2022 年 10 月 14 日，晶科發布公告，其自主研發的 182N 型高效單晶硅電池 （TOPCon）轉化效率經中國計量科學院第三方測試認證，全面積電池轉化效率達到26.1%， 再次創造了 182 及以上尺寸大面積 N 型單晶鈍化接觸（TOPCon）電池轉化效率新的紀 錄。證明了 TOPCon 電池的發展潛力，打開產業化的天花板。

2、TOPCon設備：多技術并存，預計2023年市場空間359億元

2.1.技術路徑：LPCVD占據主流，PECVD有望成為新方向

TOPCon 電池的制備工序包括清洗制絨、正面硼擴散、BSG 去除和背面刻蝕、氧化層鈍化 接觸制備、正面氧化鋁沉積、正背面氮化硅沉積、絲網印刷、燒結和測試分選，約 12 步左 右。從技術路徑角度：LPCVD 方式為目前量產的主流工藝，預計 PECVD 路線有望成為未來新 方向。

其中，氧化層鈍接結構制備為 TOPCon 在 PERC 的基礎上增加的主要工序，也是 TOPCon 的核心工序，工藝路線大致分為三種：1) 路線一：LPCVD 本征+磷擴，全稱為低壓力化學氣相沉積法，利用 LPCVD 設備通過熱氧 化方式生長氧化硅層并沉積多晶硅，然后在多晶硅中摻入磷制成 PN 結，形成鈍化接觸 結構。這一技術路線出現時間最早，工藝成熟度高，具有成膜質量高、產能高等優勢， 但存在繞鍍問題，且沉積時使用的石英管需進行清洗維護和定期更換，耗材成本較高。LPCVD 法是目前 TOPCon 廠商選擇的主流路線，拉普拉斯等國內主流設備廠商已實現該 設備的產業化，晶科能源已實現滿產的 16GW TOPCon 電池均為 LP-POLY 路線。

2) 路線二：PECVD 原位摻雜，全稱為等離子體增強化學氣相沉積法，原理為借助微波或射 頻等含有薄膜組成原子的氣體在局部形成等離子體，利用等離子體的強化學活性在基片 表面沉積出薄膜。按實現方式不同，可分為管式 PECVD、板式（線式流程）PECVD 和集 群式 PECVD。相較于 LPCVD，PECVD 可實現成本的大幅下降，具有繞鍍輕微，成品率高；成膜速度快，摻雜效率高；采用低溫工藝，附產物少；無石英管，耗材成本低等優勢， 但存在成膜厚度均勻性差、膜層致密度不高、易爆膜等問題。PECVD 路線出現時間較晚 但發展迅速，目前捷佳偉創、紅太陽、金辰股份、理想萬里暉等國內設備廠商已布局該 路線。

3) 路線三：PVD 原位摻雜，即物理氣相沉積法，其原理為利用 PVD 設備，在真空條件下用 物理方法（采用濺射鍍膜），使材料沉積在襯底表面。PVD 可實現原位摻雜，不存在繞鍍 問題，且不同尺寸兼容性好，有利于薄片化，但設備投資較高，工藝出現時間較短，有 待進一步成熟，目前布局 PVD 路線的設備廠商主要有江蘇杰太等。

總體來看，LPCVD 工藝路線成熟度最高，為目前 TOPCon 電池制備的主流工藝，未來隨 著 PECVD 技術不斷完善，工藝穩定性不斷提升，PECVD 有望因其更低成本而逐漸成為主 流。LPCVD 出現時間最早，發展最為成熟，成膜質量高、產能高，但存在較為嚴重的繞 鍍問題，且石英管等耗材成本較高。PECVD 繞鍍問題輕微，無需使用石英管因而耗材成 本低，但目前成膜均勻性不穩定、成膜致密度不高，后續有望受益于技術迭代成為主流 技術。PVD 不存在繞鍍問題，但設備投資額高，成膜質量不穩定，工藝路線有待進一步 成熟。

2.2.市場空間：預計2023年達359億元，行業市值空間達1078億元

設備端：相較傳統 PERC 設備，核心設備的改變/增量包括：磷擴改為硼擴（擴散爐+激 光 SE 設備）、增加隧穿層+Poly 層制備（LPCVD/PECVD/PEALD 等），同時去除了激光開槽 工藝的需要。單 GW 設備投資額較傳統 PERC 電池（1.2~1.5 億/GW）增加 6000~8000 萬 左右。

市場空間：我們對 TOPCon 設備市場空間進行測算，假設：1) 全球電池片產量：從 2021 年的 198GW 增長至 2025 年的 679GW，CAGR=36%，產能利用率 為 60%，電池片產能從 330GW 增長至 1132GW。（注：2021 年電池片產量為 198GW，yoy+21%， 產能利用率為 60%）；2) TOPCon 電池在行業滲透率：從 2021 年的 3%提升至 2025 年的 65%；3) 設備投資額：從 2021 年的 2.2 億，以 5-10%左右年降幅下降至 2025 年的 1.6 億元。測算得出：預計 2022-2025 年設備市場空間合計超 1253 億元，2023-2025 年為 TOPCon 擴產高峰期。

我們基于 TOPCon 設備市場空間，進行合理市值空間測算：1) 假設 TOPCon 設備凈利率 15%（參考捷佳、邁為 PERC 設備在 2017-2019 年左右的盈利 表現，給與保守凈利率假設）；2) 給與設備行業 20 倍 PE 估值（參考：邁為、捷佳上市以來 PE TTM 基本在 35 倍 PE 以 上，給與保守估值。如未來行業趨勢向 TOPCon 疊鈣鈦礦則估值預計有提升空間）。預計 2023-2025 年 TOPCon 設備行業合理市值空間每年達 1100 億元左右。

2.3.競爭格局：行業“百花齊放”、多技術路線設備共存

競爭格局：相較傳統 PERC 工藝，TOPCon 核心增加了硼擴散、及隧穿層+p-Poly 層的制備， 其余基本延續了 PERC 產線的基本配置。核心增量設備包括擴散爐、激光SE設備、LPCVD/PECVD設備。TOPCon 設備技術壁壘相比PERC更高、成本優化空間較大，只有將設 備做到極致的企業能最終勝出，行業可能成為幾家寡頭壟斷的競爭格局。1) 與PERC共同的傳統設備：包括濕法設備、大部分干法設備、后道金屬化設備、及自動 化設備。主要以捷佳偉創、邁為股份、羅博特科、北方華創、拉普拉斯、科隆威等為主, 金辰股份正在儲備中。

2) 制備隧穿層+p-Poly 層的 CVD 設備：目前市場已落地產能以 LPCVD 設備為主、拉普拉斯 在 LPCVD 領域擁有絕對領先的市占率。2022 年下半年開始，TOPCon 市場擴產開始逐步 涌現管式三合一 PECVD 路徑訂單，以捷佳偉創、金辰股份為首的管 P 技術有望在未來得 到進一步推廣。其他技術路徑包括：PEALD 技術路徑已微導為主、PVD 技術路徑以杰太 為主、板式 PECVD 以京山輕機為主。3) 激光 SE 設備：利用激光的高溫將 BSG 層中的硼源向硅片擴散，形成重摻雜區。目前海 目星、捷佳偉創已取得批量訂單，帝爾激光、英諾激光、大族激光等企業加速布局。

3、重點企業分析

3.1.金辰股份：光伏HJT和TOPCon設備均邁向頭部

光伏行業需求 10 年 10 倍大賽道，“降本增效”是催生需求爆發的核心。光伏電池片是 未來 3-5 年光伏產業鏈技術迭代、降本增效最重要環節之一，核心技術聚焦于光伏電池 片設備和配套工藝。金辰股份為光伏電池 HJT 設備+TOPCon 設備稀缺標的，預計將在這 兩塊業務均邁向頭部，業績和估值將獲得雙提升。

HJT 設備：邁向量產階段、行業千億潛在市值空間。（1）非晶 PECVD：已獲晉能驗證， 處行業領先。平均效率 24.4%、最優批次效率 24.55%。（2）微晶 PECVD：首臺微晶工藝 腔體已運抵晉能科技，目標轉換效率 25%+。其次，首臺量產微晶設備已于 2022 年 8 月 交付客戶、進行中試/量產級別驗證。我們預計 2025 年 HJT 設備行業市值將達 3000 億 元（120 億利潤、25 倍 PE；TOPCon 設備：頭部客戶驗證順利、百億潛在市值空間。公司管式 PECVD 樣機已在晶澳、 東方日升、晶科等客戶試用。量產 n 型 TOPCon 電池平均效率＞24%（最高效率 24.5%）。將充分受益 TOPCon 行業未來發展大空間。

3.2.捷佳偉創：光伏電池片設備龍頭，受益新型高效電池產能擴張

光伏電池片設備龍頭，受益新型高效電池產能擴張：公司主營光伏制絨設備、擴散爐、 拋光設備、淀積爐、自動化設備、絲印設備等六大系列，在 PERC 電池設備產品市占率超 50%。向 TOPCon 設備、HJT 設備領域拓展，打開成長空間。

訂單端：據公司微信公眾號，捷佳偉創 N 型 TOPCon SE 激光及專用高溫設備的批量訂 單、已進入交貨環節；同時在海外各地陸續簽訂了近 10GW 的 PE-poly 路線的 TOPCon 整 線 Turnkey 合同。此前，公司已中標某光伏頭部客戶 PE-Poly 路線 TOPCon 電池設備訂 單。中標設備包括濕法、PE-Poly、硼擴散、PECVD 正背膜等。標志著公司設備性能獲 光伏頭部客戶認可，將充分受益 TOPCon 電池行業產能擴張。量產端：公司 TOPCon 用 PE-Poly 整線設備已在江蘇潤陽客戶現場爬坡量產運行，該技 術方案核心實現了隧穿層+Poly 層+原位摻雜層的“三合一”制備，可解決傳統 TOPCon 電池生產過程中繞鍍、能耗高、石英件高損耗的固有難點，而且原位摻雜時間僅為傳統 LP 路線的五分之一。

3.3.海目星：光伏高效電池關鍵激光設備正式交付，光伏設備業務揚帆起航

公司成立于 2008 年，于 2020 年 9 月在科創板掛牌上市。公司一直以來深耕激光和自動 化領域，現已成為業界數一數二的激光&自動化裝備綜合解決方案提供商，是國家級高 新技術企業。主要從事消費電子、動力電池、鈑金加工等行業激光及自動化設備的 研發、設計、生產及銷售，在激光、自動化和智能化綜合運用領域已形成較強的優 勢。

自 2020 年起，公司憑借在激光核心光學及控制技術研發與制造、精密激光創新工藝制 程（切割、焊接、表面處理等）領域深厚的研發經驗，開始布局光伏行業，順應行業趨 勢，研發出一系列領先行業的創新技術。2022 年 4 月 15 日，全資子公司海目星激光智能裝備（江蘇）有限公司收到晶科能源股 份有限公司的中標通知書，中標金額 10.67 億元，代表著公司正式切入光伏激光設備領 域。根據公司官方公眾號，公司光伏高效電池關鍵激光設備訂單批量出貨，正式交付客 戶，意味著公司已在光伏領域實現了重大的技術突破。本次出貨的設備是以激光為核心 打造的光伏激光加工系統，有效提升了光伏高效電池的光電轉換效率，賦能于行業發展。

3.4.帝爾激光：光伏激光設備龍頭，從輔設備邁向核心主設備

公司為 PERC 電池激光設備龍頭（市占率 80%）。全面布局 TOPCon、HJT、xBC、激光轉印 等技術路線，受益光伏需求增長（量）+單 GW 價值量提升（價），業績有望接力 PERC 業 務放量。1) PERC 電池：公司開發的 PERC 激光消融以及 SE 激光摻雜（磷摻雜）設備，具有靈活圖 形控制方式，輕松實現點、線、虛實線等多種圖形需求，可顯著提高轉換效率 1%以上， 滿足 166-230mm 不同硅片生產的尺寸，產能可達 6000-9000pcs/h；公司的 PERC 激光消 融及 SE 激光摻雜市占率常年保持在全球 80%左右水平，呈現壟斷格局。2) TOPCon 電池：公司擁有 SE 激光硼摻雜等相關技術儲備（一次摻雜），該技術主要用于 TOPCon 電池選擇性發射極的形成，降低金屬電極與襯底的接觸電阻，可提升電池轉換效率 0.2-0.3%；公司的 SE 激光硼摻雜設備目前已實現低損傷、摻雜能力強等技術優點， 設備已在客戶小批量驗證。

3) HJT 電池：公司應用于 HJT 電池的 LIA 激光修復設備能夠滿足 230mm 以下尺寸電池片高 光強輻照，提高非晶硅的鈍化效果，提升電池開路電壓，同時改善銀漿與襯底的接觸， 大幅提高填充因子，可提升轉換效率約 0.4%。目前公司已獲得歐洲客戶的認可，并于 2020 年 11 月取得設備量產訂單，訂單金額達 1000 多萬元，單臺設備價格不低于 300 萬元。4) IBC 電池：公司的激光消融技術可應用于 IBC 背面鈍化層開膜上，替代傳統 IBC 電池采 用光刻的技術路線，簡化工藝流程，大幅度降低生產成本，進一步提高 IBC 電池的競爭 力；據公司公告，公司 2022 年合計獲隆基系訂單 6.02 億元，我們預計以 HPBC 激光開 槽設備訂單為主。

5) 激光轉印：公司研發的激光轉印技術不局限于電池結構，可實現在太陽能電池全技術路 線（PERC、TOPCon、HJT 和 IBC 電池）的應用。可以實現超細線寬（18 微米以下）的銀 漿印刷，改善印刷質量，進一步提升高效電池的轉換效率，同時降低銀漿耗量 20-30%， 降本效果顯著。公司整線布局、已向 2 家頭部客戶交付了工藝樣機，同時已有 2 家頭 部客戶有交付量產整線樣機的計劃，覆蓋了 HJT、TOPCon、IBC 等工藝路線。

3.5.上機數控：“工業硅+硅料+硅片/硅片設備+N型電池”一體化稀缺標的

全球切片機龍頭，“工業硅+硅料+硅片/硅片設備+N 型電池”一體化布局、成長可期：公司為光伏金剛線切片機龍頭。2019 年以來，公司拓展下游單晶硅業務，業績快速上 升。2021 年公司與協鑫合資建“顆粒硅+納米硅”項目，2022 年開始投建改良西門子硅 料，向上游一體化布局。2022 年 8 月公司公告向下游 N 型電池延伸，進一步打開成長 空間。

1）工業硅+硅料（自建）：擬建 15 萬噸高純工業硅+10 萬噸高純晶硅項目，項目建設已進入 高峰期，其中一期 5 萬噸多晶硅將于 2023 年 4 月投產。同時政府將予公司配備 3.8GW 光伏 +1.7GW 風電電站指標，預計將保障公司低電價優勢。2）工業硅+顆粒硅（參股 27%）：公司已增資 10.2 億元共同投資年產 10 萬噸顆粒硅+15 萬噸 高純納米硅項目，參股 27%。投產后上機將獲得不低于 70%比例的顆粒硅（對應 7 萬噸），滿 足 25GW 硅片的硅料需求，強化硅料保障、硅片競爭力。項目預計 2022 年 3 季度投產。3）硅片拉晶+切片：目前投產產能已達 35GW 拉晶+25GW 切片。計劃在包頭投建 40GW 硅片產 能+徐州 25GW 切片產能，產能邁向 75GW 拉晶+50GW 切片。2020Q3 到 2022Q3 其中 8 個季度單 瓦凈利均超 0.09 元。公司成本、盈利能力已跟龍頭差異不大。

4）N 型電池：擬投建 24GW N 型高效電池。其中二期建設 14GW 高效電池，三期建設 10GW 高 效電池。項目建設期 2-3 年。電池技術選擇包括 TOPCon、HJT 等 N 型電池。5）新能源電站：公司規劃 5.5GW 新能源電站，目前項目正在規劃建設中。公司“工業硅（15 萬噸自建+15 萬合資）+硅料（10 萬噸自建+10 萬合資）+硅片（75GW）+ 電池（24GW）”一體化規劃布局，進一步鞏固核心競爭力、與下游組件客戶形成較好協同。

審核編輯：郭婷