如果说光伏课中我们看设备，主要是看不同技术路线下，哪个更有性价比。那在设备课中，我们是假定这项技术（在未来）已具有一定的性价比，哪个环节会更受益。

一、异质结优劣

所以，和光伏课中观点有点类似，目前异质结在性价比上相比PERC没有太多的优势，初始投资大、耗材（低温银浆、铟）贵。但异质结潜力大（转换效率高），使用时间长（光衰减系数低），更不容易是受温度影响（温升系数高），所以未来一旦降本成功，大规模扩产还是一个确定性事件。

好了，欢迎进入第一组设备，异质结电池。

二、四步走天下

在本节课的一开始，我们来看下异质结的工艺流程，这幅图在第一堂课中有类似的。本节课我们主要关注下最后一列价值占比，从这图里很明显可以看出，在异质结的四步里，最重要的就是第二步的非晶硅薄膜（沉积）设备，因为这台设备的单价最贵，占到了总投资的50%。其次则是第三步的TCO（ITO）镀膜设备（投资价值占比25%）。

当然这张图还有另一个优势，就是它集成了异质结各个环节里的核心厂商。

为什么我们要知道价值占比呢？

因为四台设备，我们都需要关注，但最值得深入研究的就是第二步的薄膜（沉积）设备。

接下来我们就按照工序的顺序，简短地介绍下这四台设备。

1.清洗制绒

异质结的第一步叫做“清洗制绒”，实际上这一步并非异质结的专利，凡是要做电池（片），都需要这一步。

大家可以简单地把这一步当作预处理，它是用化学试剂（碱）对硅片进行清洗，把表面制成金字塔状，使得光线可以在硅片表面形成多次的反射和折射，延长光程，降低太阳光的反射。

大概了解了原理之后，我们来看下有哪些厂商，从国内来看，主要有三家，分别是捷佳伟创、迈为股份（引入日本YAC技术）和京山轻机。这里我们提一下迈为的技术，他是通过参股江苏启威星，引入日本YAC的技术，然后再在国内进行国产化组装，所以和迈为其他设备不同，清洗制绒设备并非自研。

非晶硅薄膜

说完了清洗制绒设备，我们来看最核心的薄膜沉积设备。

说回我们的非晶硅薄膜沉积设备，实际上第二步和第三步都是沉积。区别就在于第二步用了化学的方式，而第三步则是物理。虽然听起来只是方式的不同，但两者之间区别很大，我们这里就简单地说下。

最大的区别就是，原材料在沉积前是否发生了化学反应。如果发生了化学反应，那么原材料就不等同于最终沉积的物质。因此物理（气相沉积）法没有发生化学反应，而化学（气相沉积）法却发生了。

所以物理（气相沉积）法，没法通过化学反应分离出原材料中的氢，然后把它沉积到薄膜上，形成氢化非晶硅薄膜（a-Si:H）。而氢化的非晶硅薄膜又是异质结提升转换效率（钝化）的关键。所以物理气相沉积在重要性，以及门槛上远远不如化学气相法。

当然，因为我也不是专业出身，上述的叙述更多是自己的理解，有不准确的地方欢迎大家和我们提出。关于这些设备应用领域的优劣，我们会在后续的课程中和大家分享。

TCO透明导电膜

在刚刚的叙述中，我们实际上也讲了部分第三部的内容。我们这里主要讲一下两种技术路线，分别是磁控溅射（PVD）和离子反应镀膜（RPD）。原理我们这里参考了东方日升异质结项目负责人的一些观点，有不完备的地方，欢迎大家指正。

RPD是用等离子枪的方式，先电离产生离子，然后用一个强力的磁铁让它转向打在靶台上，再用固体直接升华的气体在电池上成膜。所以RPD更像是一个点状的发射源，成膜的厚度自然会中间厚，旁边稍薄。

而PVD大家可能更熟悉些，也是目前最主流的路线，它是用电磁场把高能粒子打在靶材之上，然后靶材上的原子溢出，沉积在薄膜上。所以相比RPD点状发射源，PVD则是线状的，成膜的均匀性也更好。

当然除了均匀性外，两种路线，还有很多的不同，目前来看RPD的效率、质量都更高，但是耗材（靶材）更贵，设备被日本住友所垄断，所以成本反而更高。

因此，国内厂商大多选择PVD路线，只有捷佳伟创选择与日本住友合作，生产RPD。

电极制备

说完了前三步，我们来到异质结电池片环节生产的最后一步，也就是电极制备，也被称为金属化。因为这一步主流的技术是丝网印刷，所以很多人也把这一步叫做丝网印刷。

所谓的丝网印刷，就是把银浆通过一些有机物、固化剂黏合在一起印到第三步沉积形成的膜上（TCO膜），然后再通过烘干机，以及光注入等处理，把有机物固化，形成完整的金属电路。

而对于异质结丝网印刷来说，最大的问题是耗银量大，所以发展的方向就是减少银浆的消耗，这时就 有个新技术，叫做银包铜，他是用银包铜代替，原本丝网印刷所用的纯银浆。初步来看，根据迈为新 品发布会的数据，62%含银量的银包铜已初步验证成功。而后续还有45%，以及30%含银量的验证，如果实现了45%，那异质结在银浆上的消耗就和PERC差不多了。

当然更详细的进展，还得看各家的可靠性测试，如何在效率降低有限的情况下，大幅减少银浆的用量，也就是大部分企业在电极制备上的挑战。

除了银包铜外，还有另一种技术，可以更大幅度地减少银浆的消耗，并且还能提高转换效率。那就是电镀铜。当然这个方法因为产业化布局较晚，开发周期短，等到今年年底可能才会出来二代的设备，因此产业化也是后两年的事了。也因为这项技术比较新，大部分的研报中都没有涉及，我们这里也就根据产业专家的论述，简单地说下。

目前来看，要实现电镀铜，得把目前的一台的丝网印刷设备，变为PVD、油墨曝光、显影电镀，这三台设备。所以不论是工序还是设备成本这都是上升的，但电镀铜的好处是，理论上可以降低80%的银耗以及提升0.3%—0.5%的转换效率，在这些优势前，成本都是可以慢慢解决的。所以电镀铜最大的问题，反而是在高耗能以及污水难以处理，这两点上。

说完了这些，我们简单把布局电镀铜的企业，以及他们使用的技术罗列了下，大家可以暂停看一下。

当然这时候大家会有个问题，PERC、TOPCON能引入铜吗，理论上是不行的，因为这三个技术里，只有异质结是低温技术，其他两个在七八百度的高温下，铜必然会扩散。所以现在异质结用银多，但未来随着技术进步，反而有机会成为用银最少的一种技术。

三、总结

说到这里，我们本期课程就结束了，本期课程我们概述了异质结的四个环节，更多是从技术层面出发，关于应用的部分我们会在下节课和大家分享，当然因为有些技术确实比较深，可能会有些出入，大家有任何问题，一定要和我们指正。

最后简单的做一下小节，异质结最大的劣势是在成本上，也就是耗材以及设备。而优势方面，除了转换效率高外，使用时间也更长，也更不容易受温度的影响。

从工艺流程看，异质结主要分为四步，清洗制绒相对简单，壁垒低。而第二步的非晶硅薄膜沉积，是四步中的关键，占到整个产线50%以上的投资额。第三步TCO透明导电膜沉积，又分为PVD以及RPD两种路线。在最后的电极制备中，目前用的还是纯银浆的丝网印刷，未来银包铜、电镀铜等技术的实行会大幅改变行业格局。

下节课我们将进入应用环节，聊一聊异质结电池目前的几大流派之争。恭喜你完成了本节课的学习，下期我们再见哦～

敲黑板：

异质结

优势：转换效率高、光衰减系数低、温升系数高

劣势：成本高（耗材、设备）

工艺流程：

清洗制绒：壁垒低

非晶硅薄膜沉积：最关键

TCO透明导电膜沉积：PVD、RPD

电极制备：纯银浆的丝网印刷、银包铜的丝网印刷、电镀铜