前言：最近論壇上經(jīng)常有各種對硅片錯誤的認知，以及對產(chǎn)業(yè)競爭格局惡化的擔憂，因此我簡單整理了一份關于N型硅片的材料，以正視聽，以饗讀者！

實際上大規(guī)模的N型產(chǎn)能主要的上馬時期在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電池效率快要達到極限效率24.5%；

(相關資料圖)

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

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

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)工藝中再進行磷離子注入/擴散。

TOPCon電池結構由上至下(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 5)N型晶體硅6)擴散摻雜層 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，可直接略過看總結重點

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

光伏硅片的導電性能，是依靠多數(shù)載流子實現(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)量遠小于空穴，因此電子的遷移率要遠遠大于空穴，這樣一來，得到相同導電能力的硅片，N型半導體的摻雜濃度會低于P型半導體，由于雜質(zhì)更少，相同電導率下，N型半導體的少子壽命更高。更高的少子壽命帶來的好處是很大的，直接影響到開路電壓和短路電流，表現(xiàn)出來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)載流子實現(xiàn)的。光伏硅片的襯底摻雜輕一些，電阻率相對較高，此處N型半導體的少子壽命要相對高于P型半導體的少子壽命，發(fā)射區(qū)的摻雜重一些，電阻率相對較低，此處P型半導體的少子壽命要相對高于N型半導體的少子壽命，因此N型硅片要更加適合制作電池。

當時N型硅片也有自己的劣勢。主要表現(xiàn)在制作難度上。P型硅片主要是在拉單晶的時候摻入硼或者鎵，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結的過程中，需要沉積硼，P型硅片則需要沉積磷，后者溫度和時間都要小很多。

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

多晶硅料可分為太陽能級和電子級。其中，P型單晶單根拉制需使用太陽能1級以上硅料、多根拉制需要太陽能特級到電子3級硅料；N型單晶單根拉制需要電子3級以上硅料、多根拉制需要使用電子2級以上硅料。

（以下是僅僅作為投資備忘錄）

1、N型硅片是未來。從21年開始，電池行業(yè)對Perc的投產(chǎn)幾乎就停止了，電池端因為青黃不接、盈利能力上升，行業(yè)對N型電池的成本容忍度可能會略有提升，N型電池的投Zi會加速，N型電池片對P型的替代會非常快。有機構預測25年會到50%。其實看滲透率也簡單就看增量，未來的增量幾乎都是N型，增量多滲透率就快，從光伏行業(yè)目前的發(fā)展速度，這個預判應該并不樂觀。所以，N+型硅片才是未來。

2、N型硅片壁壘比P型高，大尺寸N型更難。某企業(yè)說N型比P型更耗坩堝是事實，因為他們拉棒又短又細，他們的長晶速度慢，但對坩堝的消耗、對能源的消耗都是按時間計算的，所以肯定更耗坩堝，這種效率下生產(chǎn)各種消耗都會多、成本肯定更高。從難度上講，210N型硅片難度已經(jīng)相當于6寸的半導體，沒有半導體基礎的光伏企業(yè)想去做好是有難度的。即使對對半導體企業(yè)來說也不容易，因為半導體企業(yè)對成本的控制不是核心競爭力。另外，N型電阻等參數(shù)的范圍更廣，現(xiàn)在P型就要進行客戶匹配，N型未來匹配類型會更多，這對檢測匹配、柔性化生產(chǎn)也有要求。中環(huán)預計，在210N上，即使公司靜止不動，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，以隆基的能力，日后要做N型硅片我相信難度不大，但想要如同當年182一樣，大規(guī)模對外供給，存在一定難度，優(yōu)先會供給自身的一體化產(chǎn)能，并且目前進度低于中環(huán)。

其次，高景這樣的硅片新勢力，是晶科出生的人做的，當年晶科老板放他們的硅片高管團隊出去創(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)。一個本身就非專業(yè)的硅片廠商創(chuàng)業(yè)從0-1做硅片，其技術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)的銷量、競爭力未來都存在一定的疑問，因此他們的規(guī)模遠遠無法與頭部的企業(yè)競爭，因此各類成本會相差巨大：硅料成本、石英砂成本、坩堝成本。

最后用一段天風很火的段子來評論中環(huán)：

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

關鍵詞： 型半導體 多數(shù)載流子