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前言：最近論壇上經(jīng)常有各種對(duì)硅片錯(cuò)誤的認(rèn)知，以及對(duì)產(chǎn)業(yè)競(jìng)爭(zhēng)格局惡化的擔(dān)憂，因此我簡(jiǎn)單整理了一份關(guān)于N型硅片的材料，以正視聽(tīng)，以饗讀者！

實(shí)際上大規(guī)模的N型產(chǎn)能主要的上馬時(shí)期在23-25年，前三年主要為topcon，后三年主要為HJT和TOPcon并肩而行。

1）PERC電池效率快要達(dá)到極限效率24.5%；

(相關(guān)資料圖)

2）而TOPCon電池新結(jié)構(gòu)形成良好的鈍化接觸結(jié)構(gòu)，具有低衰減系數(shù)和高雙面率的特點(diǎn)，理論極限效率為28.7%；

3）TOPCon與PERC部分工藝設(shè)備流程相同且技術(shù)成熟、產(chǎn)線升級(jí)成本更低，而當(dāng)前技術(shù)背景下HJT和IBC路線的單GW設(shè)備投資成本更高。

1）N型硅片所持成電池的理論極限效率更高、少子壽命高；

2）P型與N型電池最大的區(qū)別是原材料硅片，P型硅片在拉晶工藝中摻雜硼元素，而N型硅片在拉晶工藝中摻雜磷元素、在電池片生產(chǎn)工藝中再進(jìn)行磷離子注入/擴(kuò)散。

TOPCon電池結(jié)構(gòu)由上至下(加粗黑色是與PERC電池核心區(qū)別)：

1)正面電極 2)氮化硅層 3)氧化鋁鈍化層 4)摻硼發(fā)射級(jí) 5)N型晶體硅6)擴(kuò)散摻雜層 7)超薄隧穿層氧化硅 8)磷摻雜多晶硅Poly-Si9)氮化硅層 10)背面電極

以下是工藝路線圖，可直接略過(guò)看總結(jié)重點(diǎn)

純凈的硅是不導(dǎo)電的，因此無(wú)論是用半導(dǎo)體做光伏電池，還是集成電路，需要導(dǎo)電地方都不能用純凈的硅材料。對(duì)于光伏而言，整個(gè)硅片應(yīng)當(dāng)都是可以導(dǎo)電的，否則無(wú)法和外界發(fā)生電荷轉(zhuǎn)移。讓硅片導(dǎo)電，就要向其中摻入雜質(zhì)，根據(jù)雜質(zhì)元素的不同，分為P型半導(dǎo)體和N型半導(dǎo)體，切出來(lái)的硅片就是P型硅片和N型硅片。

光伏硅片的導(dǎo)電性能，是依靠多數(shù)載流子實(shí)現(xiàn)的。P型硅片的多數(shù)載流子是空穴，N型硅片的多數(shù)載流子是電子，由于電子的有效質(zhì)量遠(yuǎn)小于空穴，因此電子的遷移率要遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于空穴，這樣一來(lái)，得到相同導(dǎo)電能力的硅片，N型半導(dǎo)體的摻雜濃度會(huì)低于P型半導(dǎo)體，由于雜質(zhì)更少，相同電導(dǎo)率下，N型半導(dǎo)體的少子壽命更高。更高的少子壽命帶來(lái)的好處是很大的，直接影響到開(kāi)路電壓和短路電流，表現(xiàn)出來(lái)的就是更高的光電轉(zhuǎn)換效率。

光伏硅片的發(fā)電性能，是依靠少數(shù)載流子實(shí)現(xiàn)的。光伏硅片的襯底摻雜輕一些，電阻率相對(duì)較高，此處N型半導(dǎo)體的少子壽命要相對(duì)高于P型半導(dǎo)體的少子壽命，發(fā)射區(qū)的摻雜重一些，電阻率相對(duì)較低，此處P型半導(dǎo)體的少子壽命要相對(duì)高于N型半導(dǎo)體的少子壽命，因此N型硅片要更加適合制作電池。

當(dāng)時(shí)N型硅片也有自己的劣勢(shì)。主要表現(xiàn)在制作難度上。P型硅片主要是在拉單晶的時(shí)候摻入硼或者鎵，他們的分凝系數(shù)接近于0.8，因此濃度相對(duì)好控制；N型硅片是摻入磷，其分凝系數(shù)大約在0.3，濃度不好控制。此外N型襯底的硅片在制造PN結(jié)的過(guò)程中，需要沉積硼，P型硅片則需要沉積磷，后者溫度和時(shí)間都要小很多。

不過(guò)，鑒于目前電池生產(chǎn)中，鈍化技術(shù)已經(jīng)發(fā)展成熟，少數(shù)載流子的表面復(fù)合已經(jīng)被明顯壓降，降低內(nèi)部復(fù)合中心，將是一個(gè)方向，因此N型硅片是一個(gè)大的方向。

多晶硅料可分為太陽(yáng)能級(jí)和電子級(jí)。其中，P型單晶單根拉制需使用太陽(yáng)能1級(jí)以上硅料、多根拉制需要太陽(yáng)能特級(jí)到電子3級(jí)硅料；N型單晶單根拉制需要電子3級(jí)以上硅料、多根拉制需要使用電子2級(jí)以上硅料。

（以下是僅僅作為投資備忘錄）

1、N型硅片是未來(lái)。從21年開(kāi)始，電池行業(yè)對(duì)Perc的投產(chǎn)幾乎就停止了，電池端因?yàn)榍帱S不接、盈利能力上升，行業(yè)對(duì)N型電池的成本容忍度可能會(huì)略有提升，N型電池的投Zi會(huì)加速，N型電池片對(duì)P型的替代會(huì)非常快。有機(jī)構(gòu)預(yù)測(cè)25年會(huì)到50%。其實(shí)看滲透率也簡(jiǎn)單就看增量，未來(lái)的增量幾乎都是N型，增量多滲透率就快，從光伏行業(yè)目前的發(fā)展速度，這個(gè)預(yù)判應(yīng)該并不樂(lè)觀。所以，N+型硅片才是未來(lái)。

2、N型硅片壁壘比P型高，大尺寸N型更難。某企業(yè)說(shuō)N型比P型更耗坩堝是事實(shí)，因?yàn)樗麄兝粲侄逃旨?xì)，他們的長(zhǎng)晶速度慢，但對(duì)坩堝的消耗、對(duì)能源的消耗都是按時(shí)間計(jì)算的，所以肯定更耗坩堝，這種效率下生產(chǎn)各種消耗都會(huì)多、成本肯定更高。從難度上講，210N型硅片難度已經(jīng)相當(dāng)于6寸的半導(dǎo)體，沒(méi)有半導(dǎo)體基礎(chǔ)的光伏企業(yè)想去做好是有難度的。即使對(duì)對(duì)半導(dǎo)體企業(yè)來(lái)說(shuō)也不容易，因?yàn)榘雽?dǎo)體企業(yè)對(duì)成本的控制不是核心競(jìng)爭(zhēng)力。另外，N型電阻等參數(shù)的范圍更廣，現(xiàn)在P型就要進(jìn)行客戶匹配，N型未來(lái)匹配類(lèi)型會(huì)更多，這對(duì)檢測(cè)匹配、柔性化生產(chǎn)也有要求。中環(huán)預(yù)計(jì)，在210N上，即使公司靜止不動(dòng)，行業(yè)和公司的差距也有5年。

隆基就是典型的一體化廠的硅片部門(mén)，以隆基的能力，日后要做N型硅片我相信難度不大，但想要如同當(dāng)年182一樣，大規(guī)模對(duì)外供給，存在一定難度，優(yōu)先會(huì)供給自身的一體化產(chǎn)能，并且目前進(jìn)度低于中環(huán)。

其次，高景這樣的硅片新勢(shì)力，是晶科出生的人做的，當(dāng)年晶科老板放他們的硅片高管團(tuán)隊(duì)出去創(chuàng)業(yè)，也是協(xié)議約定不能做晶科的電池與組件環(huán)節(jié)，因此轉(zhuǎn)而做硅片環(huán)節(jié)。一個(gè)本身就非專(zhuān)業(yè)的硅片廠商創(chuàng)業(yè)從0-1做硅片，其技術(shù)的核心能力值得懷疑，目前拿到的消息是12月盈利能力大規(guī)模下滑。

第三，跨界的硅片新勢(shì)力，比如雙良、和邦生物這樣的小廠，大部分合作的企業(yè)也是非頭部企業(yè)，非頭部企業(yè)的銷(xiāo)量、競(jìng)爭(zhēng)力未來(lái)都存在一定的疑問(wèn)，因此他們的規(guī)模遠(yuǎn)遠(yuǎn)無(wú)法與頭部的企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)，因此各類(lèi)成本會(huì)相差巨大：硅料成本、石英砂成本、坩堝成本。

最后用一段天風(fēng)很火的段子來(lái)評(píng)論中環(huán)：

$TCL中環(huán)(SZ002129)$$隆基綠能(SH601012)$

關(guān)鍵詞： 型半導(dǎo)體 多數(shù)載流子