PECVD：HIT设备降本的关键

PECVD 沉积薄膜的基本过程：PECVD 技术是借助于辉光放电等离子体使含有薄膜成分的气态物质发 生化学反应，从而实现薄膜材料生长的一种制备技术。基本反应过程为：

1）在非平衡等离子体中， 电子与反应气体（HJT 电池生产中为硅烷、硼烷、磷烷、氢气等）发生初级反应，使得反应气体发 生分解，形成离子和活性基团的混合物；

2）各种活性基团向薄膜生长表面（衬底，即硅片）扩散输 运，同时发生各反应物之间的次级反应；

3）到达生长表面的各种初级反应物和次级反应产物被吸附并与表面发生反应，同时伴随气相分子物的再放出。

梅耶博格与应用材料为海外主要供应商：瑞士光伏设备厂商梅耶博格生产的 HELiA 系列 HJT 电池生产线中包含有用于非晶硅镀膜的 PECVD 设备。其设备已应用于REC、3Sun、Ecosolifier 等海外 HJT 电池厂商。梅耶博格 PECVD 设备的特点：1）在不同镀膜腔体内使用不同的托盘（tray）以隔绝沉积不 同膜层时可能出现的交叉污染，可提升镀膜质量；2）设备每个腔体内的托盘始终保持已加热的状态，节约了每次镀膜的初始加热时间，可提升生产节拍。

美国设备厂商应用材料生产的 PECVD 设备脱胎于 TFT-LCD 显示屏所使用的 PECVD 设备，有着深厚的 技术工艺经验积累，其腔体面积较大，可同时容纳更多硅片进行镀膜，且在大面积下保持优秀的成 膜质量。其最主要的特点是采取了团簇式（cluster）的腔体排列方式，不同腔体可同时工作在不同批 次的硅片上以提升生产节拍。

理想万里晖与钧石能源领衔国产厂商：理想万里晖专注于 HJT 电池 PECVD 设备的研发和生产，其设 备的特点之一是采用了双真空反应腔，减小了反应腔体的体积，不易产生颗粒物，生产过程中气体 消耗较少，同时采用上下极板同时加热的方式，不易产生热漂移。目前理想万里晖 PECVD 设备已实 现 25.11% HJT电池实验室转换效率世界纪录。钧石能源自 2010 年起即开始对 HJT 电池与设备进行研发，在电池技术和设备工艺方面均取得了较大突破，目前其自研 PECVD 设备可支撑 HJT 电池达到24.1%的平均转换效率。此外，迈为股份、捷佳伟创、金辰股份等上市公司亦已积极投入PECVD设备的研发，且已取得阶段性成果。

PECVD 国产化是 HJT 设备降本的主要推动力：PECVD是HJT 电池生产过程中的核心设备，其价值量 在整条生产线中的占比约 50%-60%。目前梅耶博格与应用材料两家企业所生产的 PECVD 在成膜质量、设备产能等主要指标方面各具优势，但设备价格相对较高，折算到GW产能价格超过 5 亿元。因此，通过PECVD的国产化以降低设备价格是 HJT设备降本的主要推动力。

扩大产能是 PECVD 降本的可行路径：降低单 GW 设备价格的主要思路是在不显著提高设备成本的基 础上扩大设备产能，具体路径包括提高生产节拍、增加单腔体处理硅片数量等，各国产厂商一般通 过缩短镀膜工艺时间、扩大腔体面积、堆叠腔体数量、优化腔体排布与工艺流程等方式实现。其中，提速、扩大面积等方式或影响成膜质量，改变腔体排布结构与工艺流程等方式则对生产过程中配套 自动化的质量提出了新的要求。相比于其他三道主工艺设备 5000-6000 片/h 的生产节拍，PECVD 设备的生产节拍相对较慢，亟需在此方面进行研发改进。

国产设备须取得产能、性能、价格之间的平衡：我们认为国内厂商或可博采梅耶博格、应用材料等优秀厂商的不同设计思路，在满足HJT设备性能要求的基础上进行设备结构与工艺指标的优化，以在产能、性能、价格之间取得平衡。从近期国内企业取得的研发进展来看，预计国产PECVD设备有 望在达到单台150-250MW产能的基础上将价格水平降低至3 亿元/GW以下，进而有望将整条生产线的设备投资降低至5亿元/GW以下。

相关阅读

来源:中银证券

免责声明：本公众号原创或转载文章都仅代表作者本人观点，公众号平台对文中观点不持态度。如内容有不实或者侵权，请留言与本站联系。

往期精彩内容推荐