一、激光技術助力高端制造，光伏行業效用凸顯

（一）激光加工優勢明顯，應用場景日趨廣泛

激光是一種純色、準直、高亮、同向、高能量密度的光子隊列。激光技術起源于20 世紀60年代，與原子能、半導體、計算機并稱20世紀新四大發明，享有“最快的刀”、 “最準的尺”、“最亮的光”等美譽，廣泛應用于材料加工與光刻、通信與光存儲、 科研與軍事、儀器與傳感器等領域。

激光產生于激光器，激光器由增益介質、泵浦源、光學諧振腔組成。根據海目星招 股說明書，增益介質是光子產生的源泉，通過吸收泵浦源產生的能量，使增益介質 從基態躍遷到激發態。由于激發態為不穩定狀態，此時，增益介質將釋放能量回歸 到基態這一穩態。在此釋能過程中，增益介質產生出光子，且這些光子在能量、波 長、方向上具有高度一致性，它們在光學諧振腔中不斷反射，往復運動，最終通過 半反射鏡射出激光器，形成激光束。這一形成原理使得激光具有極好的方向性、亮 度、單色性和相干性，能做到將光束限制在幾個毫弧度立體角內，使能量高度集中。

激光加工技術優勢明顯，下游應用場景廣泛。得益于激光出色的特性，激光加工技 術具備非接觸式加工、熱影響區小、不受電磁干擾、便于自動化控制、幾乎可應用 于任何材料、精確細致、一致程度高、高速便捷等明顯優勢。在材料加工與光刻這 一主要應用領域，激光加工技術便具備切割、焊接、鉆孔、打標、雕刻、熱處理、 快速成型、涂覆等多種應用方式，下游應用場景廣泛，充分助力制造業向“光制造” 穩步邁進。

（二）光伏主旋律降本增效，激光加工契合行業發展需求

“531新政”出臺，降本增效成為光伏行業主旋律。2018年5月31日，發改委、財政 部和能源局聯合發布《關于2018年光伏發電有關事項的通知》，要求控制需要國家 補貼的普通光伏電站建設規模，推動光伏發電補貼退坡。行業補貼退坡的提前到來 對光伏組件廠商和光伏電站的競爭力提出了更高要求，促使光伏制造企業產能升級， 加快新技術的研發和運用，從而提高光伏電池轉換效率，降低發電成本。

激光加工契合光伏行業發展需求。光伏行業降本增效的主旋律下，各光伏制造企業 對制造加工的要求越發提升，傳統的機械加工手段在精度、加工效率、可靠性、適 用范圍等諸多方面開始難以適應新的生產要求，而激光加工在以上方面均表現出色、 優勢顯著。疊加激光精細化發展趨勢，超快激光不斷迭代升級，其憑借超短持續時 間和超強峰值功率，快速開拓材料超精細、低損傷和空間3D加工處理的新領域，適 配PERC、TOPCon、HJT等高效電池技術，與光伏行業生產需求契合度進一步提升。 同時，激光加工的高柔性非常適合自動化、智能化生產，兩相結合下不僅能提高生 產質量，帶來光伏電池轉換效率的一定提升、更逼近理論極限，而且能減少人工成 本、節約生產空間、優化生產布局，促進規?；a下成本降低。

受光伏行業青睞，各工藝環節持續滲透。在PERC時代，激光設備已經在效率提升 和成本節約上起到重要作用。激光加工技術目前主要應用于消融、切割、刻邊、摻 雜、打孔等環節，主要的工藝內容包括MWT激光打孔，SE激光摻雜、激光擴硼， PERC激光消融，LID/R激光修復以及激光劃片/裂片等重要作用。

二、專用激光加工技術：PERC 時代充分應用，新技術路徑有望延續

（一）PERC 仍為行業絕對主力，N 型新技術引領未來

理論上，發電量=年平均太陽輻射總量x電池總面積x光電轉換效率，假定太陽輻射保 持不變，光電轉換效率的提升將帶來需求電池面積的下降，促進降本增效。目前 PERC電池憑借成熟技術和較低成本，成為行業絕對主力，市場占比高達91.2%， 2021年新建量產產線也以其為主。但是，PERC電池轉換效率（目前23%左右）正 逐漸逼近24%的理論極限，未來提升空間有限。而以TOPCon、IBC、HJT為代表的 N型電池轉換效率更高，目前量產轉換效率在24.0-24.5%左右，理論極限分別可達 28.5%/28.7%。隨著未來生產上量和工藝突破，成本下行下有望逐步取代PERC電池 成為行業下一代主流技術。

（二）PERC：激光開槽設備居核心地位，可疊加 SE 摻雜等多項技術

PERC相比常規光伏電池主要在背面進行工藝改進。PERC電池全稱為鈍化發射極和 背面電池，其電池結構從常規鋁背場電池BSF改進而來。根據《PERC電池專刊》， 常規BSF電池由于背表面金屬鋁膜層中的復合速度無法降至200cm/s以下，導致到達 鋁背層的紅外輻射光只有60-70%能被反射回去，極大程度限制了轉換效率提升。 PERC通過在電池背面附上介質鈍化層，阻止載流子在如電池表面與金屬電極的接 觸處等一些高復合區域的復合行為，實現電損失減少；同時可以增強電池下表面光 反射，減少光損失，從而帶來約1pct的轉換效率提升。此外，SE摻雜、MWT、LID/R 等多項技術可疊加運用于PERC電池，進一步提升其光電轉換效率。

激光開槽：PERC生產核心技術，對應激光開槽設備

PERC電池生產工藝主要新增沉積背面鈍化層、開槽形成背面接觸兩項。PERC電池 與BSF電池最大的區別在于電池背面用全表面介質膜鈍化和局域金屬接觸方式取代 全鋁背場電極，其余較為相似。因此PERC電池生產上和常規生產流程同質性高、 較容易實施，主要需要在邊緣隔離工序稍作優化，并新增沉積背面鈍化層、開槽形 成背面接觸兩項工序。沉積背面鈍化層工序段需新增如PECVD、ALD等背面鈍化處 理設備，而開槽形成背面接觸工序段需新增開槽設備。

激光開槽為最優解決方案，化解PERC生產技術難點。根據帝爾激光招股說明書， 背面電極透過鈍化層實現微納級高精度的局部接觸是PERC生產主要技術難點。加 工過程中，需要保證對鈍化膜精密刻蝕的同時，不能損傷到硅襯底材料，否則會導 致電池轉換效率受損。目前產業內主要有光刻、噴墨打印、激光開槽三種解決方案。 其中，光刻多用于實驗室制備，但其工藝復雜、成本偏高、污染嚴重的特點限制了 大規模產業化應用的可能；噴墨打印技術需要先制備掩膜再腐蝕掉介質層，合計三 個工藝步驟，亦較為復雜。而激光開槽采用高峰值功率激光燒蝕介質層，僅需一步 就能形成背面電極和硅片的接觸窗口，大大降低了生產工藝的復雜性和成本，為最 優解決方案。同時，隨著硅片厚度不斷減薄，激光開槽具備的非接觸式加工、精度 良率高、加工速度快等特點在規?；a中優勢越發明顯。

對應激光開槽設備，行業應用廣泛。憑借顯著的技術優勢，激光開槽設備在光伏行 業內大范圍普及，設備非常成熟，基本為PERC產線標準配置。

SE激光摻雜：PERC標配工藝，助推轉換效率提升

熱擴散制備P-N結面臨在減少載流子復合和實現良好歐姆接觸間如何選擇的矛盾。 光伏電池發電本質在于形成P-N結，為進行制備首先需要對硅片表面進行磷或硼摻雜， 對應形成N+/P+發射極后，和基底硅片共同形成電池P-N結。目前主流生產工藝為熱 擴散法，對應擴散爐設備。但是，由于擴散爐擴散的N+（擴磷）或P+（擴硼）發射 極為均勻摻雜，只能在輕、重兩種程度中二選一。若選擇輕摻雜，可以減小少數載 流子復合，提升短路電流，但會增大發射極和柵線電極的接觸電阻。若選擇重摻雜， 可以減少發射極和柵線電極的接觸電阻，但會增加少數載流子復合，也會影響效率。

SE摻雜技術可有效解決輕重摻雜選擇矛盾。SE摻雜全稱為發射極選擇性摻雜，通過 在光伏電池電極柵線與硅片接觸部位區域進行高濃度磷摻雜，從而降低電極和硅片 之間的接觸電阻；并在電極以外區域進行低濃度淺摻雜，降低表面復合速率，從而 有效實現電池的開壓、電流和填充因子改善。SE摻雜技術兼顧輕重摻雜兩者的優點， 有效提高了光電轉換效率。

產業內實現SE摻雜主要有兩步擴散法、光刻掩膜法、絲網印刷電極和激光摻雜法這 四種解決方案。兩步擴散法：先對整個發射區輕擴散，再對電極區重擴散，新增較 多工藝步驟和設備，經濟性較差，同時二次重擴散會帶來雜質二次分布，增加非電 極區的表面復合，從而降低電池轉換效率。光刻掩膜法：本質也是兩步擴散法的一 種，先對電極區進行重磷擴散，再進行第二次輕擴散，需引入光刻技術，導致生產 成本進一步增加。絲網印刷電極：一次擴散即可達到選擇性摻雜效果，工藝相對簡 化，但局部印刷磷漿會導致表面擴散不均勻，增加表面復合，從而降低轉換效率。

激光摻雜法為最優解決方案，成為PERC標配提效工藝。激光摻雜法以擴散產生的 磷硅玻璃層為摻雜源，利用激光可選擇性加熱特性，在光伏電池正表面電極區域形 成選擇性重摻雜的N++重摻雜區域。相比前三種解決方案，PERC中SE激光摻雜僅 增加激光掃描一個工序，無需經過多次高溫擴散和掩膜工藝就可以形成選擇性發射 極結構，具備提效明顯、工藝流程簡單、投入成本低、設備緊湊、占地面積小、無 污染、與傳統光伏電池生產線兼容性強等特點，成為行業主流解決方案。對應激光 摻雜設備，目前成熟度較高，新建PERC產線均有配備。（報告來源：未來智庫）

MWT激光打孔：利于PERC轉換效率提升，產業化應用較少

MWT激光開孔技術可用于PERC電池，提升光電轉換效率約0.4%。MWT全稱為金 屬穿孔卷繞技術，采用激光打孔、背面布線的技術消除正面電極的主柵線，正面電 極細柵線搜集的電流通過孔洞中的銀漿引到背面。此設計下，光伏電池的正負電極 點都分布在電池片背面，有效減少了正面柵線的遮光，提高光電轉換效率，同時能 降低銀漿消耗量和金屬電極-發射極界面的載流子復合損失，具備降本增效的功能。

MWT制造工藝中激光打孔為核心步驟。為較好實施MWT技術，需選擇穩定性最佳 的激光器，性價比最佳的波長，調整恰如其分的功率、頻率、脈寬和光束質量等參 數，從而對硅片、銅箔和封裝材料做到精準激光打孔，實現產品質量和生產效率的 權衡。對應CO2激光打孔設備、微孔UV激光打孔設備等，由于對激光技術要求較為 嚴格且需要玻璃、背板等廠商進行產業鏈協同，因此實施難度較大，目前產業化進 程較慢。

LID/R激光修復：降低光致衰減率，提升PERC使用壽命

LID效應為PERC最大痛點。根據晶澳科技《背鈍化電池光致衰減研究》，LID效應 即光致衰減效應，作用機理為光照導致摻硼P型硅片體內B-O復合對形成，捕獲少數 載流子降低體壽命，B和O含量越高，LID效應越嚴重。而PERC電池采取的背鈍化 技術雖然大幅降低表面復合速度，帶動電池效率提升，卻也導致受體壽命影響占比 增大，使LID帶來的體壽命降低對電池效率產生更大負面影響。根據隆基樂葉《PERC 電池LID/LeTID原理與控制》，PERC電池初始光致衰減率增大到了5%以上，很大 程度影響其使用壽命。

LID/R激光修復可降低光致衰減率，因實現難度大導致產業化應用較少。根據帝爾激 光招股說明書，LID/R工藝通過超高功率光照射電池片，產生大量光生載流子來改變 體內氫的價態，快速實現硼氧結構由高活性復合體轉變為低活性再生態，以實現降 低光致衰減率。其中，激光因高光強、方向性好、能量轉換效率高等特性在LID/R工 藝中有較好應用效果。但產業化量產中，LID/R激光修復需有快速精準的激光自動化 溫控系統及商業電池面積尺寸的均勻光照能量覆蓋，實現難度較大，導致產業化應 用范圍有限。

（三）TOPCon：激光硼摻雜為重要工藝，未來發展空間廣闊

TOPCon產線可基于PERC產線改建，N型新技術中成熟度最高。TOPCon電池全稱 為隧穿氧化層鈍化接觸電池，其主要技術特征為在N型硅襯底背面增加一層超薄隧穿 氧化層，再沉積一層高摻雜多晶硅薄層，最后在其上沉積一層金屬作為電極，三者 共同形成無需開孔的鈍化接觸結構。其中，高摻雜多晶硅薄層和N型硅襯底接觸會形 成一種特殊能帶結構，使N型硅襯底能帶向下彎曲，降低電子傳輸勢壘，因此超薄氧 化層可允許多子電子隧穿而阻擋少子空穴透過，使電子和空穴分離、減少復合，提 高電池的開路電壓和短路電流，從而實現電池效率提升。工藝上，主要將磷擴散替 換為硼擴散，新增隧穿氧化層制備、離子注入、退火、單面多晶硅刻蝕四道工序， 減少激光開槽一道工序。根據賽瑞達微信公眾號，從PERC電池轉向TOPCon電池， 70%左右的產線可以兼容，設備投資額較小。

硼摻雜為TOPCon重要工藝，激光摻雜法維持最優解決方案。TOPCon相比PERC， 從磷摻雜替換為了硼摻雜。根據隆基樂葉專利，硼在硅材料中的擴散系數較小，且 硼比磷的激活難度更高，導致硼摻雜工藝難度更大。目前產業內主要有掩膜刻蝕二 次擴散法、絲網印刷法和激光摻雜法三種解決方案，均在SE磷摻雜基礎上對應改進 以匹配硼摻雜工藝。其中，掩膜刻蝕二次擴散法新增步驟和設備較多，導致經濟性 較差；絲網印刷法相較前者更為簡便，但由于印刷掩膜層對準精度不夠，也較少使 用；激光摻雜法依然是硼摻雜環節最優解決方案，但相較磷摻雜復雜度提升。

激光硼摻雜主要分為兩種產業化路徑。（1）一次激光摻雜、兩次擴散+清洗：根據 天合光能CN110299422A發明專利，工藝步驟主要為首先對N型硅片進行清洗制絨， 隨后進行硼擴散，推進形成高硼表面濃度的P++層，不進行氧化過程。之后采用激 光對柵線區域進行摻雜推進，并清洗。由于激光較高能量會損傷硅襯底，因此需要 放回擴散爐進行氧化形成選擇性發射極，結束后清洗去除背面的BSG和P+層。該產 業化路徑下，雖然激光摻雜僅使用一次，但需進行兩次擴散+清洗，導致相應設備投 資額增加，抬升生產成本。

（2）一次擴散、一次激光摻雜：根據正泰太陽能CN112670353A發明專利，工藝步 驟主要為在N型硅片清洗制絨后以擴散方式制備硼摻雜P-N結，隨后在正表面柵線對 應位置處印刷硼漿并烘干，采用激光對硼漿區域進行激光摻雜。最后進行清洗，去 除硼漿、BSG及PSG等。該產業化路徑即市場普遍認知的一次激光摻雜法，相較前 一種路徑減少一次擴散+清洗，生產工藝得到簡化，設備投資額偏低。但該路徑技術 難度大，對公司技術實力要求較高。 目前一次激光摻雜、兩次擴散+清洗效果良好、技術成熟，業界正逐步發力研發一次 擴散、一次激光摻雜，進展迅速。對應激光硼摻雜設備有望持續迭代升級，打開市 場空間。

（四）IBC：轉換效率領跑，激光開槽助力降本

IBC轉換效率領跑N型新技術，工藝復雜掣肘產業化進度。IBC電池全稱為全背電極 接觸晶硅光伏電池，最大特點是將P-N結和金屬接觸都置于電池背面，使面朝太陽的 電池片正面呈全黑色，無柵線遮擋，增加電池片有效發電面積，有利于發電效率提 升。同時，其背面可以容納較寬的金屬柵線以降低串聯電阻從而提高填充因子FF， 疊加電池前表面場以及良好鈍化用途帶來的開路電壓增益，使IBC電池擁有了高轉換 效率。根據CPIA，2021年IBC電池轉換效率已達24.1%，且在2025年有望實現25.3% 的高目標，光電轉換效率領跑N型新技術。目前阻礙IBC大規模產業化運用的主要原 因是其生產工藝相對復雜、設備投資成本偏高，導致生產成本居高不下。

激光開槽替代傳統光刻掩膜法，助力IBC電池降本。IBC電池核心生產環節為在電池 背面制備呈叉指狀間隔排列的P+區和N+區，以及在其上面分別形成金屬化接觸和柵線。背面傳統生產工藝為光刻掩膜法制結，成本較高，不適合大規模生產，目前產 業內提出采用激光開槽技術進行替代。激光開槽技術的基本過程是采用高強度脈沖 激光將電池表面按設定的區域整體挖低，在被挖掉的區域和沒有被挖掉的區域之間 通過陡峭的側壁進行分離，接著用化學腐蝕液去除激光造成的損傷部分，解決了全 背電極制作過程中如何將同時位于后表面的正負電極有效分開的難題。該技術助力 IBC生產工藝大幅簡化，實現高效降本。

（五）HJT：LIA 可提升轉換效率，有望隨 HJT 滲透打開市場

HJT生產工藝大幅簡化，激光設備仍有一席之地。HJT全稱為本征薄膜異質結電池， 是一種利用晶體硅基板和非晶硅薄膜制成的混合型光伏電池。根據《高效太陽電池 技術及其核心裝備國產化進展》，HJT電池結構由N型單晶襯底、光照側P型氫化非 晶硅層、背面側N型氫化非晶硅層以及兩側透明電極和集電極構成，其對稱結構可以 獲得較低表面復合速度，進而提升光電轉換效率。生產工藝上，HJT核心工藝主要 分為清洗制絨、非晶硅沉積、TCO膜制備、絲網印刷四步，相比PERC大幅簡化。 其產線與原PERC產線兼容度低，對原PERC激光設備需求較小，但新增LIA鈍化設 備和HJT匹配度高，激光設備仍可在產線內具備一席之地。

激光LIA技術助力HJT轉換效率提升。根據帝爾激光官網，LIA即光誘導退火。作用 機理為HJT電池中α-Si：H/c-Si界面存在大量界面態（Si懸掛鍵），在光照的情況下對此結構進行加熱退火，可有效減少界面態（Si懸掛鍵）密度，降低界面復合，從 而提高非晶硅鈍化效果，主要表現為Voc和FF提高，帶動光電轉換效率提升。目前 產業中常用激光加工實現LIA，即通過超高功率激光照射HJT電池片，產生大量光生 載流子改變α-Si：H中氫的價態，使α-Si：H/c-Si界面復合降低，能提升HJT電池的 Voc，并能改善TCO層導電性能，降低Ag/TCO的接觸電阻，從而提高HJT電池的FF。

激光LIA技術優勢顯著，對應LIA鈍化設備成長空間較大。根據帝爾激光公開調研紀 要，激光LIA技術除了可以提升HJT轉換效率，還可以降低暗衰減，提升HJT使用壽 命。并且對比其他鈍化技術，激光LIA修復可保持穩定，而其他技術的效率提升會隨 時間回落，技術優勢顯著。對應LIA鈍化設備已有成熟產品推向市場，有望隨HJT滲 透逐步打開市場空間。

三、通用激光加工技術：促進光伏電池降本增效

（一）激光轉?。航当驹鲂黠@，未來價值量有望提升，成長空間廣闊

N型電池目前仍面臨成本高、技術不完全成熟等問題，激光設備及技術創新協助降 本空間廣闊。盡管N型技術路線具備效率高，潛力大等諸多優勢，但是成本較高仍然 是行業核心痛點。TOPCON和HJT的單瓦成本分別比PERC高13%和33%；TOPCON 和HJT的單瓦非硅成本較PERC高32%和88%。其中由于N型電池雙面上漿，其漿料 和靶材成本顯著高于PERC。

激光轉印在降低銀漿耗量，提高轉換效率角度優勢顯著，有望成為下一代主流技術 及激光設備。電池金屬化是光伏晶硅電池的必須工藝步驟，光伏行業目前最大的技 術變革是從P型轉向N型電池，其中金屬化技術也對應變化。根據帝爾激光2021年12 月29日投資者關系記錄表披露，目前綜合幾種技術來看，激光轉印的優勢非常明顯， 有望成為主流技術之一。

激光轉印主要通過更細柵線實現降本增效。激光轉印相較傳統絲網印刷主要優勢在 于：（1）激光轉印柵線更細，現可做到18微米以下漿料節省30%，在PERC上已得 到論證，在TOPCON、HJT等路線上的節省量有望更高；（2）印刷高度一致性、均 勻性優良，誤差在2μm，低溫銀漿也同樣適用；（3） 可以改變柔性膜的槽型，根 據不同的電池結構，來實現即定的柵線形狀，改善電性能；（4）激光轉印為非接觸 式印刷，可以避免擠壓式印刷存在的隱裂、破片、污染、劃傷等問題。同時，未來 硅片薄片化趨勢，薄片化會帶來更多隱裂問題，激光轉印由可以有效解決類似問題。

激光轉印技術有望明顯降低銀漿耗量，大幅節約漿料成本。根據帝爾激光2021年12 月28日公告的投資者溝通材料，現在PERC電池的銀漿耗量約15mg/w，TOPCon略 高為10-20mg/w，HJT為25-30mg/w,幾乎是PERC的兩倍。由于N型電池的柵線更寬， 疊加雙面用漿的特性，因此銀漿節約量會較PERC更大。根據公司2021年12月29日 投資者關系活動材料，公司已經可以做到18微米以下漿料節省30%，在PERC上已 經得到論證，在TOPCon、HJT等路線上的節省量會更高。

激光轉印具備通過縮短柵線的寬度，降低柵線遮光面積從而提高光電轉換效率的可 能。根據《Finger metallization Using Pattern Transfer PrintingTechnology for c-Si Solar Cell》論文中顯示，激光轉印的1-4組較絲網印刷相比，柵線寬度均有明顯下 降。在保持柵線數量相同的組1-2中，試驗轉換效率的最優記錄與平均值均比絲網印 刷有所提高，平均提高0.07%-0.09%。而柵線寬度更細，柵線數量更多的組3-組4轉 換效率相對則更低，核心原因是更細的柵線增加了串聯電阻，從而影響了填充因子 和轉換效率。因此，根據試驗結果，激光轉印具備通過降低柵線寬度提升轉換效率 的可能，但是也會因為過細的柵線提高串聯電阻，從而影響轉換效率，核心在于對 柵線寬度、數量的合理把握。

目前進展：激光轉印技術在IBC和TOPCON中已有量產整線樣機計劃。目前激光轉 印在傳統PERC路線上已得到效果論證，在IBC和TOPCON兩大技術路線中處于已交 付工藝樣機驗證并已有2家頭部客戶有交付量產線樣機計劃，距離產業化又邁進一步。 在HJT路線上仍處于研發階段。激光轉印技術作為行業顛覆性技術，未來有望率先 在IBC和TOPCON兩大技術路線中率先實現量產。

激光轉印的強功效、銀漿的有效節約決定其有望擁有較高價值量?？紤]到激光轉印 技術較傳統絲網印刷優勢顯著，未來有望替代絲網印刷成為主流的印刷技術。從價 值量角度，PERC路線下絲網印刷設備的單GW價值量大約在2000萬左右，IBC和HJT 由于絲網印刷工藝難度更大，單GW價值量更高，約為3000萬/4000萬左右。考慮到 激光轉印無論是在銀漿節約還是轉換效率上均顯著優于傳統絲網印刷，且前期技術 研發投入巨大，因此我們判斷激光轉印的單位價值量有望略高于傳統絲網印刷設備。

謹慎假設下，激光轉印設備的價值量仍較傳統消融和摻雜環節提升明顯。由于激光 轉印技術尚無量產訂單，因此暫無官方定價參考。并且考慮到前期技術替代風險和 廠商接受度的不確定性，我們謹慎假設激光轉印設備的價值量與絲網印刷一致—— 即 在 PERC/IBC/HJT 三 種 路 線 下 ， 保 守 預 計 激 光 轉 印 單 GW 價 值 量 分 別 為 2000/3000/4000萬，則相較于傳統激光消融與硼摻雜設備（約1000萬/GW價值量） 有數倍的價值量提升。從激光設備占總設備投資比例角度看，激光轉印設備價值占 比在10%-14.3%之間，也顯著高于PERC時代約7%的占比。（報告來源：未來智庫）

（二）無損激光劃裂：適配高效組件技術，提升組件輸出功率

光伏發電最終目標在于降低LCOE，組件端亦可明顯增益。目前，產業內主要有雙 面/雙玻、半片、疊瓦、多主柵等高效光伏組件技術，可在既有電池效率下，在組件 封裝環節提升組件輸出功率或增加其全生命周期中單瓦發電量，從而降低LCOE。其 中，半片和疊瓦技術鋒芒漸露。

（1）半片組件：半片組件是指將電池對切后串聯起來的技術，因電池片面積減小一 半，電流降為原來1/2，串聯電阻引起的內部損耗降低為整片電池的1/4，進而提升 組件功率。因高效光伏電池輸出電流更高，組件封裝損耗大于常規電池，將半片技 術應用于高效光伏電池后增益效果也更加明顯。

（2）疊瓦組件：疊瓦組件是指將太陽能電池在優化柵線設計后切成多個小片，然后 將每小片以類似導電膠的方式疊加串聯，通過串并聯的方式做成組件，令電池間的 縫隙降到最低，因此在同樣的單位面積中可以鋪設更多電池，增加組件輸出功率。

激光劃裂為核心生產工藝，無損技術逐步成熟。目前，光伏行業常規劃裂技術為激 光燒蝕配合機械掰片。雖然激光加工本身的顯著優勢已經大幅度降低對光伏電池的 損傷，但由于采用機械掰片這一外界力，仍會導致掰片后光伏電池的切割道出現明 顯毛刺。而半片和疊瓦組件工藝流程均從激光劃裂開端，劃裂的成果好壞直接影響 著組件輸出功率，常規劃裂技術不再適用，新型無損激光劃裂技術應需而生。根據 《全自動太陽電池無損傷激光劃裂機的設計》，無損激光劃裂核心原理為利用激光 熱應力控制材料斷裂。首先在光伏電池邊緣加工1個超小槽口，然后使用激光進行局 部快速加熱，形成激光光斑，同時利用設備配套的冷卻裝置對進行局部冷卻，不均 勻溫度場誘發熱應力產生，使光伏電池發生斷裂；斷裂會隨著激光照射及后續冷卻 的移動軌跡從最初的超小槽口開始穩定擴張，最終完成對光伏電池的切割。

無損激光劃裂優勢顯著，有望成為行業新一代主流技術。無損激光劃裂技術具備截 斷面干凈、不存在損傷點、加工產生的硅粉塵數量少、抗彎強度保持不變等特點， 解決了常規激光劃裂造成的電池片損傷問題，能將切片前后電池性能損失降到最小， 助推組件輸出功率提升。對應無損激光劃裂設備，帝爾激光、海目星、奧特維等多 家公司已推出成熟產品，隨著半片、疊瓦等高效光伏組件技術市場份額持續提升， 相關設備有望持續放量。

四、光伏激光設備行業空間測算：受益技術進步和價值量提升，行業空間廣闊

光伏設備行業空間估算：總體來看，光伏激光設備的市場空間，主要受到上 游電池片產能擴張速度、不同技術路徑擴產結構、單GW投資額、相應技術的應用滲 透率四大核心因素影響。 全球新增光伏裝機量：預計2025年達到300GW，21-25年CAGR為15.3%。我們主 要依據CPIA官方預測的樂觀、保守兩種情形平均值作為我們對于全球新增光伏裝機 量的核心假設。

全球電池片產能：預計2025年達到700GW，21-25年CAGR為15.3%。全球電池片 產能除了與新增光伏裝機量相關，還與容配比、產能利用率有關。對于容配比，由 于2020年10月23日國家能源局發布的《光伏發電系統效能規范》（以下簡稱《規范》） 中規定，容配比從過去的1:1正式解禁，一類地區最佳容配比約在1.2左右，二類地 區在1.4左右，三類地區最高可達1.8，因此我們假設未來全國平均容配比在1.4左右。 對于產能利用率，我們認為技術變化加劇會加速淘汰落后產能，導致產能利用率的 回落，從2018-2020年全球電池產能利用率下行中已經有所體現，因此我們預計產 能利用率穩定在60%左右。

技術路徑假設：預計未來幾年的擴產技術路徑主要以TOPCon/HJT/IBC為主，PERC 技術路線顯著減少。我們的假設主要依據CPIA在《2021光伏技術路線圖》中預計 2030年幾種技術路徑存量占比，HJT（約占36.7%）/TOPCON（約占32.2%）/IBC （約占5%）將領先，因此未來擴產的主要技術路線將為幾種具備顯著效率優勢的新 技術路線為主。 單GW設備投資額：投資額角度HJT>IBC≈TOPCON>PERC，且保守預計每年同比下降10%。根據CPIA，以及隆基等光伏龍頭企業擴產公告，我們預計不同技術路線 的投資金額，整體來看新技術的單GW投資由于技術難度大，電池效率高等因素，投 資額相較PERC更大。

設備滲透率：根據前文第三章第一節分析，由于激光轉印技術較傳統絲網印刷優勢 顯著，能幫助客戶大幅優化銀漿耗用，從而節約生產成本、提 高轉換效率，我們認為激光轉印設備的行業滲透率有望逐步提升。參考此前激光設 備在PERC時代作為新技術，最終成為行業主流的技術路徑，滲透率終值較高。預 計2025年激光轉印設備滲透率在TOPCon/HJT/IBC滲透率在保守/樂觀情形下分別 達到40%/60%。由于PERC技術路線銀漿耗用較小，預計PERC技術路線下激光轉 印滲透率較其他路線更低，預計2025年設備滲透率在保守/樂觀情形下分別達到 30%/40%。

其他光伏激光設備行業空間測算：2025年其他光伏激光設備行業體量保守/樂觀 情形下，分別有望達到18.8/24.3億元，21-25年CAGR分別達到22.3%/33.1%。 與激光轉印不同，傳統光伏設備價值量相對更低；雖然激光設備在新工藝的應 用有一定變化，但較激光轉印來說研發難度更小，客戶接受度更高，因此我們 假設新技術的滲透率初始值也比激光轉印更高，且新的激光設備也需要經歷滲 透率逐步提升的過程。

從滲透率角度，根據前文分析，PERC時代中主流的激光技術路徑，在TOPCon、 HJT、IBC新技術路徑下延續性較強，且帝爾激光在部分技術路徑中已經取得批 量訂單/中試訂單。 因此假設其他光伏激光設備的設備滲透率起始值和終值略高于激光轉印。具體 來看，在TOPCon路線下，我們預計2025年其他光伏激光設備的滲透率在保守/ 樂觀情形下有望達到40%/70%；在HJT和IBC技術路線下，我們預計2025年其 他光伏激光設備的滲透率在保守/樂觀情形下有望達到60%/70%。而PERC技術 路徑非常成熟，滲透率繼續保持高位。

結合激光轉印與其他激光設備應用，我們認為光伏激光設備合計規模在2025年 保 守 / 樂 觀 情 形 下 有 望 達 到 44.2/70.9 億元， 21-25 年 CAGR 分別達到 31.3%/47.7%。2025年，保守和樂觀情形下，激光設備占總設備投入的比例分 別達到9.6%/15.4%，較2021年的占比7.2%明顯提升，主要原因為激光設備在 光伏電池片生產領域功能和重要性不斷提高，光伏激光設備單GW價值量的提升、 以及各項技術使用滲透率提高。

未來行業規模仍較大程度受新技術變化影響，存在一定的風險和不確定性。盡 管激光設備在光伏領域的應用前景良好，使用的范圍和環節逐步增加的趨勢相 對確定；但是具體到行業規模量化角度，我們認為技術研發到成熟應用過程中 的不確定性較高，設備價值量和滲透率兩大核心指標仍待持續觀測和調整。