东吴证券：光伏设备行业深度-低氧型单晶炉迎新一轮技术迭代-助力N型硅片优化&电池效率提升会员免费

证券分析师 ：周尔双执业证书编号：S0600515090001zhoues@dwzq.com.cn证券分析师：刘晓旭执业证书编号：S0600523030005liuxx@dwzq.com.cn2023年5月26日光 伏 设 备 行 业 深 度 ：低 氧 型 单 晶 炉 迎 新 一 轮 技 术 迭 代 ，助 力 N 型 硅 片 优 化 & 电 池 效 率 提 升证券研究报告·行业深度报告

目录2增 加 磁 场 为 有 效 解 决 方 案 之 一 ， 具 备 一 定 经 济性2N 型 硅 片 存 同 心 圆 痛 点 ， 低 氧 型 单 晶 炉 助 力 降本 增 效156本 土 相 关 公 司 介 绍低 氧 型 单 晶 炉 迎 新 一 轮 技 术 迭 代 ， 市 场 空 间广 阔4投 资 建 议光 伏 磁 场 借 鉴 半 导 体 领 域 经 验 ， 有 效 抑 制 对 流以 降 低 氧 等 杂 质37风 险 提 示

3新款单晶炉为何在2023年推出？⚫ 随着N型电池片，尤其是TOPCon快速放量，N型硅片需求大幅提升。TOPCon 2022年实际扩产约110GW，2023年1-4月扩产约400GW，带动N型硅片需求快速提升，而N型硅片对晶体品质和氧碳含量要求很高，要求更高的少子寿命和更低的氧含量。⚫ N型硅片容易产生由原生氧造成同心圆、黑芯片问题。主要系高温的硅溶液在坩埚里进行相对高速的对流，因为外面热中间冷，底部热上面冷，硅溶液在坩埚内会形成类似“开锅”现象，造成硅溶液内部出现流动，不停冲刷石英坩埚，而石英就是二氧化硅，其中氧会在冲刷过程中融入硅溶液，造成晶体里含有较多的氧。⚫ TOPCon更容易发生同心圆问题。TOPCon在后续的高温工艺（如B扩散）下，氧容易沉淀形成氧环即同心圆，影响效率和良率，所以TOPCon对硅片氧含量更敏感；而HJT为低温工艺，出现同心圆概率不高，可以选择高氧含量硅片。图：N型硅片要求更高的少子寿命和更低的氧含量数据来源：Solarbe，东吴证券研究所

4P型和N型的区别，为何PERC对杂质要求不高？⚫ N型电池对硅料要求比P型高。（1）转换效率上，N型电池（TOPCon、xBC、HJT）均高于P型电池（BSF、PERC）。（2）电特性及纯度上，N型表金属、体金属、受主杂质和施主杂质含量比P型少50%，少子寿命也提高了。（3）含氧量上，现有的单晶炉技术可以实现12.5ppma左右的含氧量，再往下，良率就很低，如果降低到10ppma，良率可能不到10%。数据来源：晶盛机电公告，东吴证券研究所导电类型转化效率（%）P型BSF21.5PERC23.5N型TOPcon>25xBC>25.5HJT>25类型电阻率（Ω.cm）少子寿命（μs）碳含量（ppma）受主杂质含量（ppta)施主杂质含量（ppta)体金属（ppb）表金属（ppb）P型100012000.310020011N型120015000.2501000.50.5导电类型氧含量（ppma)少子寿命（μs） 电阻率（Ω.cm）P型≤13.5≥800.4-1.1N型≤12.5≥10000.65-1.25表：多晶硅料电特性及纯度表：单晶硅片电特性表：N型和P型电池转换效率对比

5当下TOPCon一体化企业的痛点：同心圆和黑芯片问题数据来源：晶科报告，东吴证券研究所⚫TOPCon高温过程比较多（SE需要两次扩硼，温度在1050摄氏度以上，扩磷850摄氏度，LPCVD也是高温过程），高温过程会激发硅片内的氧原子形成同心圆，使效率下降。⚫缺陷分为空位缺陷和点缺陷，空位缺陷是原子来不及排列，所以中间出现了孔洞。高拉速情况下孔洞会多，掺杂磷之后孔洞缺陷会更多，过了7ppm之后，缺陷会急速上升。Topcon里的高温制程就会导致氧聚集形成缺陷，400度以上氧可以在硅片里活动，800~900度以上氧可以游动，一旦冷了凝固就不动了。氧喜欢CUP区域，氧原子堆积在一起，漏电大，一定就是不会发电的，如果氧和过渡金属复合之后，会引起局部的位错。从逻辑上，氧和杂质是N型硅片的敌人，杂质会复合掉少子，氧会聚集形成缺陷。图：TOPCon的黑芯片问题

6数据来源：晶科报告，东吴证券研究所⚫TOPCon黑芯片问题放大了HJT硅棒利用率优势：目前TOPCon存在黑芯片的问题，硅片氧含量高且在高温下氧占位了硅，造成了电池片或组件在EL检测时中心发黑的现象。目前TOPcon黑芯片占比4-5%，在企业的可接受范围内，但随着未来TOPCon对良率的要求变高，黑芯片会使得TOPCon比HJT硅棒利用...