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光伏设备行业深度研究报告 1 光伏框架 光伏原理 光 伏 发 电 的 基 本 原 理 是 利 用 半 导 体 的 光 生 伏 特 效 应 （PhotovoltaicEffect ），在太阳能电池内部 PN 结上形成电位差， 从而 将太阳能转换为电能， 因此光伏电池是决定光伏发电效率的核心器件。 光伏电池中的最核心部分是 PN 结，在 P 型（掺硼）硅片和 N 型（掺 磷）硅片的交界面形成。 P 型半导体掺杂元素为硼，空穴作为多数载 流子（多子）主要参与导电，电子是少数载流子（少子） ；N 型半导 体掺杂元素为磷，电子作为多子主要参与导电，空穴是少子。 由于半导体内载流子浓度的差异， 在 PN 结会形成一个由 N 指向 P 的内电场。当太阳光照射在半导体表面， PN 结附近的电子吸收能 量变为移动的自由电子， 同时在原来的位置形成空穴。 自由电子受到 内电场的作用会向 N 区漂移，同时对应空穴向 P 区漂移。当连接电 池正负极形成闭合回路时，自由电子受到内电场的力从 N 区经过导 线向 P 区移动，在外电路产生电流。 2 电池生产工艺流程及设备 2.1 从硅料到硅片工艺流程及设备 从单、多晶工艺流程图可以看出，单、多晶光伏发电系统的成本 主要差异集中在单多晶硅片的加工流程上。 多晶硅片首先需要在多晶炉里形成硅铸锭， 之后通常使用砂浆切 割形成多晶硅片； 而单晶硅片的形成需要在多晶硅的基础上进行进一 步加工，在单晶炉里形成单晶拉棒， 在经过金刚线切割形成单晶硅片。 2.2 光伏电池片介绍 P 型电池原材料为 P 型硅片（掺杂硼），型电池原材料为 N 型硅 片 （掺杂磷）。P 型电池主要是 BSF电池和 PERC电池。N 型电池目前 投入比较多的主流技术为 HJT 电池和 TOPCon 电池。P 型电池传统单 晶和多晶电池主要技术路线为铝背场技术（ AI-BSF），目前主流的 P 型单晶电池技术为 PERC 电池技术，该技术制造工艺简单、成本低， 叠加 SE （选择性发射技术）提升电池转换效率。 N 型电池， 随着 P 型电池逐渐接近其转换效率极限， N 型将成为 下一代电池技术的发展方向。 N 型电池具有转换效率高、双面率高、 温度系数低无光衰弱光效应好载流子寿命更长等优点， 主要制备技术 包括 PERT、TOPCon、IBC、HJT等。 2.3 组件介绍—结构、作用及工序流程 组件：具有内部联接及封装的、 能单独提供直流电输出的最小不 可分割的太阳电池组合装置称为太阳电池组件。 光伏组件作为光伏系统中最为基础的组成部分， 其质量严重影响 到光伏系统的工作年限。 只有封装可靠， 才能使电池受到更少的外界 影响，体现其自身价值。 太阳能组件主要有电池片、 互联条、汇流条、 钢化玻璃、 EVA、背板、铝合金、硅胶、接线盒这九大核心组成部分。 光伏组件生产制造过程主要是将单片光伏电池片进行串联和并 联连接后严密封装，以保护电池片表面电极和互联线等不受到腐蚀， 另外封装也避免了电池片的碎裂， 所以光伏电池组件生产过程其实就 是组件的封装过程，因此组