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受益于異軍突起的HIT光伏電池概念股，近期光伏概念指數大漲。1月7日，光伏板塊有超過10家個股漲停，其中異質結電池（HIT）概念股捷佳偉創、山煤國際、東方日升、金辰股份、邁為股份全部漲停。消息面，機構近期密集關注HIT，招商證券指出：“綜合產業端的現狀，HIT電池產業化在加速，并且可能正在醞釀著突破。”。
HIT是“異質結”電池技術的英文簡稱，簡單說就是一種全新的光伏電池生產技術。HIT技術具有幾方面優勢：光電轉換效率高，性能優異，降成本空間大，平價上網前景好。作為電池技術解決方案之一，HIT技術一度被業內稱為下一代商業光伏生產的候選技術之一。
從HIT光伏電池發展歷史看，近期才真正開始出現產業化突破。2019年，國內企業漢能研發效率達25.11%，晉能和鈞石研發效率接近25%，量產效率站上24%。靶材和銀漿國產化也取得了重大突破，HIT降低成本的路徑越來越清晰，性價比不斷提升，布局HIT的企業從早期7家拓展到了目前的約20家。未來，隨著光伏電池技術革新帶來產業繁榮，光伏市場規模有望保持高速增長，也將為相關上市公司股價提供有力支撐。
何為HIT？
1、HIT電池結構和原理
HIT是Heterojunctionwith Intrinsic Thin-layer的縮寫，意為本征薄膜異質結，因HIT已被日本三洋公司申請為注冊商標，所以又被稱為HJT或SHJ（Silicon Hetero junctionsolar cell）。該類型太陽能電池最早由日本三洋公司于1990年成功開發，當時轉換效率可達到14.5%（4mm2的電池），后來在三洋公司的不斷改進下，三洋HIT電池的轉換效率于2015年已達到25.6%。2015年三洋的HIT專利保護結束，技術壁壘消除，是我國大力發展和推廣HIT技術的大好時機。
下圖是HIT太陽能電池的基本構造，其特征是以光照射側的p-i型a-Si：H膜（膜厚5-l0nm）和背面側的i-n型a-Si：H膜（膜厚5-l0nm）夾住晶體硅片，在兩側的頂層形成透明的電極和集電極，構成具有對稱結構的HIT太陽能電池。
圖表1：HIT太陽能電池結構示意圖
2、HIT電池工藝流程
HIT電池的一大優勢在于工藝步驟相對簡單，總共分為四個步驟：制絨清洗、非晶硅薄膜沉積、TCO制備、電極制備。
圖表2：HIT太陽能電池工藝流程
制備的核心工藝是非晶硅薄膜的沉積，其對工藝清潔度要求極高，量產過程中可靠性和可重復性是一大挑戰，目前通常用PECVD法制備。
HIT電池的制備工藝步驟簡單，且工藝溫度低，可避免高溫工藝對硅片的損傷，并有效降低排放，但是工藝難度大，且產線與傳統電池不兼容，設備資產投資較大。
3、優勢和特點
HIT電池具有發電量高、度電成本低的優勢，具體特點如下：
（1）低溫工藝HIT電池結合了薄膜太陽能電池低溫（<250℃）制造的優點，從而避免采用傳統的高溫（>900℃）擴散工藝來獲得p-n結。這種技術不僅節約了能源，而且低溫環境使得a_Si：H基薄膜摻雜、禁帶寬度和厚度等可以較精確控制，工藝上也易于優化器件特性；低溫沉積過程中，單品硅片彎曲變形小，因而其厚度可采用本底光吸收材料所要求的最低值（約80μm）；同時低溫過程消除了硅襯底在高溫處理中的性能退化，從而允許采用“低品質”的晶體硅甚至多晶硅來作襯底。
（2）雙面電池HIT是非常好的雙面電池，正面和背面基本無顏色差異，且雙面率（指電池背面效率與正面效率之比）可達到90%以上，最高可達96%，背面發電的優勢明顯。
（3）高效率目前HIT電池的實驗室效率已達到23%，市售200W組件的電池效率達到19.5%。
（4）高穩定性HIT電池的光照穩定性好，理論研究表明非品硅薄膜/晶態硅異質結中的非晶硅薄膜沒有發現Staebler-Wronski效應，從而不會出現類似非晶硅太陽能電池轉換效率因光照而衰退的現象；HIT電池的溫度穩定性好，與單晶硅電池-0.5%/℃的溫度系數相比，HIT電池的溫度系數可達到-0.25%/℃，使得電池即使在光照升溫情況下仍有好的輸出。
（5）無光致衰減困擾晶硅太陽能電池最重要的問題之一就是光致衰減，而HIT電池天然無衰減，甚至在光照下效率有一定程度的增加，上海微系統所在做HIT光致衰減實驗時發現，光照后HIT電池轉換效率增加了2.7%，在持續光照后同樣沒有出現衰減現象。
（6）對稱結構適于薄片化HIT電池完美的對稱結構和低溫度工藝使其非常適于薄片化，上海微系統所經過大量實驗發現，硅片厚度在100-180μm范圍內，平均效率幾乎不變，100μm厚度硅片已經實現了23%以上的轉換效率，目前正在進行90μm硅片批量制備。
（7）低成本HIT電池的厚度薄，可以節省硅材料；低溫工藝可以減少能量的消耗，并且允許采用廉價襯底；高效率使得在相同輸出功率的條件下可以減少電池的面積，從而有效降低了電池的成本。
此外，影響HIT產業化的重要因素之一即成本問題。HIT電池BOM成本前四項為硅片、導電銀漿、靶材、制絨添加劑。針對這幾個高成本部分，可進行專項降本，包括降低原材料的消耗量、關鍵設備的國產化、關鍵原材料的國產化、新技術的導入等。
4、發展現狀
從需求端看，由于HIT成本較高，國內外市場需求不足。因此，HIT太陽能電池的量產存重大挑戰。
從供給端來看，主要是由于HIT生產設備成本高，導致并未實現大規模量產，性價比優勢不明顯。目前HIT需要新建產線，不能利用原有產線，初始投資很高，進口生產設備約為8億～10億元/吉瓦，國產設備約為5億～8億元/吉瓦，是PERC產線的2～3倍。
晉能科技總經理楊立友公開表示，HIT進入大規模量產需要同時滿足三個要求：轉換效率達到24.5%，成本不能高于單晶PERC的15%，設備初始投資不能超過單晶PERC的1.25倍。
依此標準來看，HIT還處于小范圍示范階段，距離大規模量產還有一段路要走。對此，第三方機構國際“光伏技術線路線”(TRPV)預測，HIT市場份額將從2018年的3%增加到2025年的10%。
全球領先的瑞士太陽能設備公司梅耶博格公司預測，HIT的市場份額2020年將達到8%，2023年將達到10%。
而國內最早做HIT的鈞石能源預測，2021年至2023年HIT裝機容量將擴產10吉瓦，到2025年HIT的市場份額將有望達到20%。
HIT是“異質結”電池技術的英文簡稱，簡單說就是一種全新的光伏電池生產技術。HIT技術具有幾方面優勢：光電轉換效率高，性能優異，降成本空間大，平價上網前景好。作為電池技術解決方案之一，HIT技術一度被業內稱為下一代商業光伏生產的候選技術之一。
從HIT光伏電池發展歷史看，近期才真正開始出現產業化突破。2019年，國內企業漢能研發效率達25.11%，晉能和鈞石研發效率接近25%，量產效率站上24%。靶材和銀漿國產化也取得了重大突破，HIT降低成本的路徑越來越清晰，性價比不斷提升，布局HIT的企業從早期7家拓展到了目前的約20家。未來，隨著光伏電池技術革新帶來產業繁榮，光伏市場規模有望保持高速增長，也將為相關上市公司股價提供有力支撐。
何為HIT？
1、HIT電池結構和原理
HIT是Heterojunctionwith Intrinsic Thin-layer的縮寫，意為本征薄膜異質結，因HIT已被日本三洋公司申請為注冊商標，所以又被稱為HJT或SHJ（Silicon Hetero junctionsolar cell）。該類型太陽能電池最早由日本三洋公司于1990年成功開發，當時轉換效率可達到14.5%（4mm2的電池），后來在三洋公司的不斷改進下，三洋HIT電池的轉換效率于2015年已達到25.6%。2015年三洋的HIT專利保護結束，技術壁壘消除，是我國大力發展和推廣HIT技術的大好時機。
下圖是HIT太陽能電池的基本構造，其特征是以光照射側的p-i型a-Si：H膜（膜厚5-l0nm）和背面側的i-n型a-Si：H膜（膜厚5-l0nm）夾住晶體硅片，在兩側的頂層形成透明的電極和集電極，構成具有對稱結構的HIT太陽能電池。
圖表1：HIT太陽能電池結構示意圖
資料來源：OFweek行業研究中心
2、HIT電池工藝流程
HIT電池的一大優勢在于工藝步驟相對簡單，總共分為四個步驟：制絨清洗、非晶硅薄膜沉積、TCO制備、電極制備。
圖表2：HIT太陽能電池工藝流程
資料來源：OFweek行業研究中心
制備的核心工藝是非晶硅薄膜的沉積，其對工藝清潔度要求極高，量產過程中可靠性和可重復性是一大挑戰，目前通常用PECVD法制備。
HIT電池的制備工藝步驟簡單，且工藝溫度低，可避免高溫工藝對硅片的損傷，并有效降低排放，但是工藝難度大，且產線與傳統電池不兼容，設備資產投資較大。
3、優勢和特點
HIT電池具有發電量高、度電成本低的優勢，具體特點如下：
（1）低溫工藝HIT電池結合了薄膜太陽能電池低溫（<250℃）制造的優點，從而避免采用傳統的高溫（>900℃）擴散工藝來獲得p-n結。這種技術不僅節約了能源，而且低溫環境使得a_Si：H基薄膜摻雜、禁帶寬度和厚度等可以較精確控制，工藝上也易于優化器件特性；低溫沉積過程中，單品硅片彎曲變形小，因而其厚度可采用本底光吸收材料所要求的最低值（約80μm）；同時低溫過程消除了硅襯底在高溫處理中的性能退化，從而允許采用“低品質”的晶體硅甚至多晶硅來作襯底。
（2）雙面電池HIT是非常好的雙面電池，正面和背面基本無顏色差異，且雙面率（指電池背面效率與正面效率之比）可達到90%以上，最高可達96%，背面發電的優勢明顯。
（3）高效率目前HIT電池的實驗室效率已達到23%，市售200W組件的電池效率達到19.5%。
（4）高穩定性HIT電池的光照穩定性好，理論研究表明非品硅薄膜/晶態硅異質結中的非晶硅薄膜沒有發現Staebler-Wronski效應，從而不會出現類似非晶硅太陽能電池轉換效率因光照而衰退的現象；HIT電池的溫度穩定性好，與單晶硅電池-0.5%/℃的溫度系數相比，HIT電池的溫度系數可達到-0.25%/℃，使得電池即使在光照升溫情況下仍有好的輸出。
（5）無光致衰減困擾晶硅太陽能電池最重要的問題之一就是光致衰減，而HIT電池天然無衰減，甚至在光照下效率有一定程度的增加，上海微系統所在做HIT光致衰減實驗時發現，光照后HIT電池轉換效率增加了2.7%，在持續光照后同樣沒有出現衰減現象。
（6）對稱結構適于薄片化HIT電池完美的對稱結構和低溫度工藝使其非常適于薄片化，上海微系統所經過大量實驗發現，硅片厚度在100-180μm范圍內，平均效率幾乎不變，100μm厚度硅片已經實現了23%以上的轉換效率，目前正在進行90μm硅片批量制備。
（7）低成本HIT電池的厚度薄，可以節省硅材料；低溫工藝可以減少能量的消耗，并且允許采用廉價襯底；高效率使得在相同輸出功率的條件下可以減少電池的面積，從而有效降低了電池的成本。
此外，影響HIT產業化的重要因素之一即成本問題。HIT電池BOM成本前四項為硅片、導電銀漿、靶材、制絨添加劑。針對這幾個高成本部分，可進行專項降本，包括降低原材料的消耗量、關鍵設備的國產化、關鍵原材料的國產化、新技術的導入等。
4、發展現狀
從需求端看，由于HIT成本較高，國內外市場需求不足。因此，HIT太陽能電池的量產存重大挑戰。
從供給端來看，主要是由于HIT生產設備成本高，導致并未實現大規模量產，性價比優勢不明顯。目前HIT需要新建產線，不能利用原有產線，初始投資很高，進口生產設備約為8億～10億元/吉瓦，國產設備約為5億～8億元/吉瓦，是PERC產線的2～3倍。
晉能科技總經理楊立友公開表示，HIT進入大規模量產需要同時滿足三個要求：轉換效率達到24.5%，成本不能高于單晶PERC的15%，設備初始投資不能超過單晶PERC的1.25倍。
依此標準來看，HIT還處于小范圍示范階段，距離大規模量產還有一段路要走。對此，第三方機構國際“光伏技術線路線”(TRPV)預測，HIT市場份額將從2018年的3%增加到2025年的10%。
全球領先的瑞士太陽能設備公司梅耶博格公司預測，HIT的市場份額2020年將達到8%，2023年將達到10%。
而國內最早做HIT的鈞石能源預測，2021年至2023年HIT裝機容量將擴產10吉瓦，到2025年HIT的市場份額將有望達到20%。
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