帝尔激光研究报告：“帝”造匠心卓“尔”不凡

帝尔激光研究报告：“帝”造匠心，卓“尔”不凡光伏行业长期成长性确定，明年需求端有望改善产业链上游价格高涨，下游盈利承压电池短期扩产受限今年以来上游硅料、硅片持续涨价导致光伏产业链其他环节盈利承压。对于光伏设备而

言，其成长性主要体现在两个方面，一是下游景气拉动的行业扩产，二是新技术迭代催

生的设备升级需求。下游来看，今年以来，上游硅料、硅片价格持续上涨，且上涨幅度明显超过下游的电池

片、组件环节。上游持续涨价导致下游电池片、组件环节盈利承压，根据测算，在

PERC电池

23%转换效率下，电池片企业的单瓦净利已经为负。同时，2019-2020

年

PERC产

能连续大幅扩张，新产能落地后电池片竞争将更加激烈。在今年上游硅料、硅片价格高

涨的背景下，终端电站环节装机规模受限向上传导，下半年后电池片扩产减缓，设备公

司订单确认节奏也有所减慢，行业短期需求有所承压。不过，伴随限电缓解，原材料供

应增加等，明年上游产业链价格中枢有望回落，推动

2022

年行业需求改善，预计明年

全球装机规模有望较快增长。光伏产业链利润或向下游流动，电池片组件环节盈利有望改善。整体上来看，目前光伏

产业链的利润仍集中于上游，下游电池、组件压力较大。产能周期波动过程中各环节扩

张周期不同，利润存在各环节之间流动的现象。从不同环节毛盈利流动来看，2019

年

后多晶硅、硅片环节毛利率呈现持续上升趋势，多晶硅毛利率由

2019

年阶段底部的

20%-25%提升至当前的

70%-80%高位，硅片毛利率

2019

年同期水平为

25%-35%，

2021Q1

提升至

30%-35%后有所回落。与此同时，电池以及电池组件一体化环节的毛

利率在

2019

年后均呈持续下降趋势。伴随产业链利润的流动可以看到，过去两年硅料、

硅片环节高盈利背景下，硅料及硅片今明两年的扩张速度快于电池及组件，预计待上游

产能充分释放后，短期盈利或承压；而下游的电池组件已经持续近两年的低盈利，后续

盈利水平预计向上，相关的电池及组件一体化企业有望受益。22

年行业需求有望改善，光伏长期成长趋势确定重视

2022

年行业需求改善，装机规模有望增长。今年光伏行业在上游产业链价格高位

的情况下，短期需求承压，根据中国光伏行业协会数据，预计

2021

年国内新增装机

规模在

45-55GW，全球装机新增装机规模在

150-170GW。但对于

2022

年，我们认为

当前高涨的价格必然导致明年较大幅度的价格中枢下移，近期来看，上游硅料、硅片价

格已经开始下调，明年在限电缓解、原材料供应得保障的背景下，项目收益率改善有望

增强装机动力更强，预计明年国内装机上调至

80-100GW，同增超

40%。同时，综合国

内外情况，预计

2022

年为光伏需求的爆发之年，中性情景下全球装机预计

220GW左

右，乐观情况有望达到硅料可支撑规模上限

230-240GW左右。全球共迎碳中和，双碳目标下，光伏中长期成长趋势明确。美国能源部(DOE)发布太阳

能前景研究报告，预计

2035

年累计光伏电站

760-1000GW，光伏发电占比

40%左右；

2050

年累计光伏电站

1050-1570

GW，光伏发电占比

45%左右。据此计算，2021-2025

年年均装机规模需超

30GW，2025-2030

年需超

60GW，相比

2016-2020

年年均装机

的

13.6GW，显著增长。双碳目标之下，提升光伏装机目标已成共识，此前欧洲将可再

生能源约束目标从

32%提高至

40%，对应

2030

年欧盟光伏新增装机从

45GW提高至

100GW左右。据此，我们认为

2025

年全球新增光伏装机规模有望达到

400-450GW，

年均复合增速预计近

30%，且存在上调空间。N型电池规模化扩产加速，TOPcon、IBC及HJT有望并行发展PERC面临提效瓶颈，N型电池技术趋势确立TOPcon、IBC和

HJT有望并行发展，规模化扩产加快明年

N型电池技术路线明确，下游厂商技术路线选择各有布局，TOPcon、IBC和

HJT有望并行发展。对于电池技术路线的选择，核心问题在于效率和成本的平衡。在

N型电

池技术路线中，目前具备产业化推进前景的主要是

TOPcon、IBC和

HJT三种路线，不

同电池技术在转换效率、电池成本、工艺复杂度及与

PERC存量产线的兼容性等方面均

有所不同。从转换效率来看，目前三种

N型电池技术均能够实现

24%以上的量产效率，IBC电池

的效率更高。同时，从电池提效潜力来看，Topcon的短路电流高于其他电池技术，理论

电池转换效率可达

28.7%，HIT电池理论效率为

27.5%。同时，TOPcon和

HJT电池均

为钝化接触电池，未来均可以和钙钛矿电池进行结合，进一步提高电池转换效率；IBC电池目前量产效率更高，从提效潜力来看，IBC电池能够分别与

TOPcon、HJT电池技

术进行结合，升级成为转换效率更高的

TBC、HBC电池，并可作为底电池与钙钛矿结

合，制备叠层电池，突破

30%的转换效率。成本比较来看，目前

PERC性价比最高，N型电池降本进行中。从成本端对比来看，目

前

PERC电池性价比依旧最优，TOPcon、IBC和

HJT三种

N型电池的单

W成本仍旧

高于

PERC，但

TOPcon相较

HJT短期具有成本优势。不同电池的成本差异主要来自

两个方面，一是

N型电池所使用的

N型硅片价格仍高于

P型，未来随着新技术扩产后

规模效应发挥，N型硅片价格有望逐步逼近

P型硅片。在

N型电池技术中，不同电池

的成本差异主要体现在非硅成本上，包括设备投资额、银浆、靶材、电能及辅料等。从

单

GW设备投资额来看，目前

PERC电池的设备投资额约

1.3-1.5

亿元/GW，TOPcon电池约

2.0-2.5

亿元/GW，HJT电池约

4.0-4.5

亿元/GW，IBC电池的投资额也高于

PERC较多；从银浆耗量来看，目前

HJT电池的单片银浆耗量高于

TOPcon、PERC较多，并

且

HJT使用的是低温银浆，目前依赖进口、价格较高；靶材方面，HJT需要使用靶材，

其他电池则不需要。目前来看，N型电池的成本仍旧高于

PERC，但产业界正在积极进

行技术工艺优化来降低成本，一方面是设备国产化，同时，针对非硅成本中占比最大的

银浆，产业界目前也在积极研发银包铜、电镀铜、激光转印等技术来实现降本。3）不同电池技术路线工艺复杂度、存量产线兼容性各具特点。从工艺复杂度来看，

IBC>TOPcon（12

道左右）>PERC（10

道）>HJT（4-6

道），IBC电池是目前晶硅电

池中工艺复杂度最高的电池，HJT电池工艺步骤较为简单。从与存量

PERC产线的兼

容性来看，TOPcon（可基于

PERC升级）>IBC(少部分兼容）>HJT（完全不兼容），

TOPcon可基于现有

PERC产线改造升级，单

GW设备改造投资额相比

PERC增加

6000-7000

万，对具备庞大

PERC产能存量的电池企业而言具备较强吸引力。新技术规模化扩产加快，多种技术路线并行发展，龙头厂商各有布局。对于电池片技术

扩产路线的演进，我们认为主要呈现两个趋势，一是电池技术向转换效率更高的

N型电

池转变大势所趋。2022

年

PERC扩产或接近尾声，N型电池将是新扩产的主流。二是，

在

N型电池技术路线的选择上，2022

年

TOPcon、IBC、HJT电池技术或并行发展、竞

争共存，多种路线的产业化进程均在加快。目前

TOPcon电池扩产规划超

50GW，HJT扩产规划超

60GW。同时，光伏龙头厂商针对

TOPcon、IBC、HJT等多种技术各有研

发布局，新入局者倾向于采用颠覆性的

HJT技术。短期行业处于技术观望期，明年新技

术路线落地将更清晰。中长期来看，HJT电池具备提效潜力大、双面率高、工艺简单、

低衰减和降本空间大等优点，或成为下一代主流电池技术。激光在光伏领域可拓展性显著，多种工艺可叠加，价值量数倍提升激光具备平台化拓展属性，下游应用领域广泛激光具备良好的单色性、定向性、相干性。激光的特性使得激光发射能力强、光束能量

集中，实现无接触式加工。激光加工优势突出，具有高效率、高精度、低能耗、材料变

形小、可控性强等特点。作为先进制造的代表，激光技术凭借显著的加工优势在宏观加

工和精细加工领域均有广泛应用，宏观加工领域的应用如工业加工领域的打标、切割、

焊接等。在精细加工领域，激光加工由于加工精度高、热效应低，在精细加工领域的应用不断拓

展，目前激光在消费电子、光伏、锂电、半导体、生物医疗等领域已经得到应用。随着

未来应用产品向超精超微方向发展，激光在精细加工领域的应用将越来越广泛。同时，

精细加工领域的激光应用具备较高的定制化属性，下游光伏、锂电、半导体等领域的工

艺要求各有不同。行业进入门槛较高，要求激光器和激光设备厂商对行业

know-how具

备较高的理解程度，因此，激光在精细加工领域的竞争格局更优，盈利能力优于宏观加

工领域。激光在光伏行业应用前景广阔，多种技术应用可叠加光伏是激光技术应用的最佳下游之一，降本提效为光伏行业永恒主题，激光作为光伏降

本提效的重要手段，不论何种技术路线下均有多种应用，且价值量可叠加。激光技术在

光伏领域主要应用于电池片、组件生产环节。其中，在电池片环节的应用包括消融、掺

杂、打孔、刻蚀、退火等多种工艺；组件领域包括划片、串焊等应用。对于光伏高效电

池的生产制备，其光电转换效率提升的关键在于控制光学损失和电学损失，激光具有快

速、准确、零接触以及良好的热效应等优势，可以极大避免太阳能电池制造过程中的损

耗，从而提升光电转换效率，同时还能降低生产成本。降本增效为光伏行业的永恒主题，激光技术在光伏领域作为重要的降本提效手段具备多

种工艺应用，不论在哪种技术路线下，激光技术均有应用，关键在于如何将激光技术与

具体的电池技术进行结合来达到降本增效目的，并且多种激光技术应用可以叠加使用，

从而不断提升激光设备在产线投资中的价值量占比。激光开槽工艺：PERC必备，在

TOPcon、IBC、HJT和电镀铜

中具备应用潜力在

PERC电池上，激光开槽是利用激光在硅片背面进行打孔或开槽，将部分

Al2O3

与

SiNx薄膜层打穿露出硅基体，背电场通过薄膜上的孔或槽与硅基体实现接触，激光开槽

是

PERC电池生产过程中的必备步骤。同时，激光开槽工艺在

TOPcon、IBC、HJT和电镀铜等新型技术中均存在应用潜力，

具体来看：1）在高效

TOPcon、HJT电池生产过程中，金属化工艺环节会对钝化层（如隧穿钝化

TOPcon）产生损伤，从而影响电池片的效率。通过新型的激光开槽工艺技术，在电池

片金属化烧结之前，对电池片进行特殊的欧姆化处理，从而减少对钝化层的损伤，以提

升开路电压并达到提升转换效率的作用。2）在

IBC电池生产过程中，激光开槽一般为必须工艺。IBC电池的发射极、背场和正

负电极均位于电池背面，电池正表面电流密度较大，在背面的接触和栅线上的外部串联

电阻损失也较大。因此在一定范围内金属接触区的比例越小，复合越少，IBC电池金属

化之前一般要打开接触孔/线，另外，N和

P的接触孔区需要与各自的扩散区对准，否

则会造成电池漏电。激光在其中具有重要应用，包括使用激光进行局部

BSF开孔，以

及局部接触开孔。激光掺杂工艺：PERC标配，TOPcon提效重要优化工艺激光掺杂工艺的原理在于，通过激光掺杂技术，在金属栅线（电极）与硅片接触部分进

行重掺杂，而电极以外位置保持轻掺杂（低浓度掺杂）。这种结构减少发射极表面少子的复合，而金属电极和发射极之间又能形成良好的欧姆接触，从而获得更高的短路电流、

开路电压和填充因子，提高太阳电池转化效率。在

PERC电池上，SE技术能在与传统

PERC电池线兼容的基础上，提高电池的光电转

换效率。通过在晶硅太阳能电池电极栅线与硅片接触部位区域进行高浓度磷掺杂，从而

降低电极和硅片之间的接触电阻；电极以外区域进行低浓度浅掺杂，降低表面复合速率，

从而有效实现电池的开压、电流和填充因子的改善，提高光电转换效率。同时，SE工艺在

TOPcon电池生产过程中也具备较大应用潜力。目前光伏行业龙头厂

商对于

TOPcon电池的效率优化方案主要包括

SE、栅线优化、高质量硅片等方向。目

前来看，SE工艺是

TOPcon提升效率较为有效并具备量产可行性的工艺优化方案。与

PERC电池生产过程中的

SE掺杂相比，PERC电池的

SE掺杂为掺磷，使用绿光，而

在

TOPcon电池中则是掺硼（B）。由于硼扩散表面浓度低、结较深，且硼在

BSG中溶

解度大于硅，需要更大能量才能向硅片扩散。但绿光能量过强可能存在硅片损伤的可能，

故硼掺杂的难度大于磷掺杂，需要选择合适的光源方案。LID/R（激光修复）工艺：有效降低光衰，提效显著太阳能电池及组件在光照过程中引起的功率衰减现象，简称

LID。P型晶硅电池普遍存

在光致衰减问题，叠加

PERC技术后衰减问题更甚，单晶在光照前

20

小时内效率明显

衰减，之后继续光照，效率逐渐恢复。多晶在整个光照过程中效率随时间持续衰减，且

对温度敏感。LID/R工艺通过超高功率光照射电池片，产生大量光生载流子来改变体内氢的价态，快

速实现硼氧结构由高活性的复合体转变为低活性的再生态，以达到降低光致衰减目的。

激光因高光强、方向性好、能量转换效率高等特性，在

LID/R技术工艺中有较好的应用

效果。MWT激光打孔工艺：主要用于

MWT电池，渗透率待提升MWT（金属穿孔卷绕技术电池）：其原理是采用激光打孔、背面布线的技术消除正面电

极的主栅线，正面电极细栅线搜集的电流通过孔洞中的银浆引到背面，使得电池的正负

电极点都分布在电池片背面，从而有效减少正面栅线遮光，提高光电转化效率，同时降

低银浆的耗量和金属电极-发射极界面的载流子复合损失。从生产工艺流程来看，与常规电池相比，MWT电池在清洗制绒前增加了一道镭射打孔

工艺，可与其他电池产线兼容。从效果来看，根据公司招股说明书披露，MWT电池的

光电转换效率绝对值提升在

0.4%左右。同时，MWT组件和常规组件相比省去了复杂的

高温焊接过程，更易实现自动化和高产能，破片率更低，组件功率封装损失较常规焊带

技术降低

2%-4%，目前，南京日托光伏已经实现量产。在

MWT电池的制造中，在硅片、铜箔和封装材料中做精准打孔是重要步骤，如何使用

激光精确而安全的打孔，以及如何避免孔洞内及附近的漏电，都是实际生产中需要关注

的问题。选择稳定性最佳的激光器，性价比最佳的波长，调整适合的功率、频率和脉宽、

光束质量等参数是做好

MWT电池的基础。激光无损划片工艺：组件端重要应用，组件新技术变化提升需求激光技术在组件端的应用主要包括划片、串焊等工艺。对于光伏降本提效而言，除电池

片技术外，组件技术也是未来效率提升的重要发展方向。以光伏电池片切割为基础的技

术革新衍生出众多光伏组件新技术，例如半片、叠瓦、无缝焊接多主栅组件等，而激光

划片技术则成为组件产品迭代升级不可缺少的重要工艺环节。目前，市场上常规的激光划片技术以激光烧蚀配合机械掰片技术为主流，先利用激光在

电池背面加工出一条贯穿表面的切割道，再采用机械法将电池片沿着切割道掰开。虽然

多刀激光切割技术的引入将常规激光划片机对电池片的损伤降低，但随着超小电池片间距、大尺寸硅片和超低温电池等工艺路线的发展，常规激光划片工艺难以满足越来越高

的加工品质要求。激光无损划片技术的核心原理是激光热应力控制断裂技术，相比常规激光划片技术，其

主要优势包括：1）无损激光划裂的硅片断面干净、不存在损伤点，主要原因是无损划片

过程不存在激光高温烧蚀的过程；2）常规激光划片工艺要求去除切割道内的硅材料，

因而产生大量硅粉尘，而无损激光划片工艺产生的粉尘数量非常少；3）无损激光划片

的加工过程温度控制范围

150-250℃，属于低温工艺；4）与正片电池相比，无损激光划

片电池片的强度几乎保持不变，而常规激光划片的电池片强度下降

10%以上。激光无损

切割工艺有利于大尺寸硅片等新工艺的导入，同时在性能方面，相对常规激光划片，由

于热损伤降低，无损激光划片的

PERC组件功率有小幅提升。目前，半片、叠瓦、拼片等组件技术相继亮相。由于半片或更小片的电池片组件功率封

装损失更小，未来半片及更小尺寸电池片应用市场份额有望大幅上升，叠瓦电池组件市

占比会逐渐增长。激光转印：技术通用、降本提效显著的新兴电极金属化技术光伏电池电极金属化新兴替代技术，技术壁垒明显激光转印主要用于光伏电池的电极金属化，为新兴的电极金属化替代技术。电极金属化

是光伏电池生产制备的关键工艺之一，主要用于制作太阳能电池电极，无论在哪种电池

技术路线下，电极金属化均是必须的工艺步骤。以成熟

PERC电池的生产步骤来看，电

池片前段生产工序主要包括清洗制绒、扩散、刻蚀、制备减反射膜、背面钝化等，后道

工序则主要是硅片的电极金属化（印刷烧结）和测试分选环节。光伏电池的电极金属化有多种实现方式，传统主流方式为接触式丝网印刷。同时，目前

行业在积极推进且具备产业化前景的新型金属化工艺包括激光转印、电镀铜等替代技术。激光转移印刷是在有特殊设计沟槽的透明载板上填充浆料，通过高功率激光束扫描，将

浆料从载板沟槽中转移至电池表面，可以降低银浆消耗量、同时提升转换效率。根据相关文献资料，从工艺原理和步骤来看，激光转印的过程主要基于两个阶段：1）印刷材料的填充：在透明载板沟槽上，填充预先制备的浆料。类似丝网印刷，在刮刀

作用下将浆料对沟槽进行两次填充，浆料将完全覆盖沟槽。2）将填充完浆料的载板倒置，填充浆料面向下并置于光伏电池片之上一定距离（数百

微米，非接触）。激光照射透明载板背面，由于载板透明，且激光有辐照作用，热量最先

传导至浆料与载板沟槽接触面，浆料吸热使部分溶剂蒸发并在沟槽接触面的封闭空间形

成高压蒸汽。当蒸汽压大于浆料与载板之间的附着力时，浆料与载板分离，从载板脱落

并获得向下的加速度，落到光伏电池片表面的正对位置，形成栅线。激光转印具备较高技术壁垒。激光转印的技术壁垒体现在浆料参数如何同激光功率达到

较好的配合。如果激光功率过低，激光能量传导至载板和浆料接触面时，浆料吸热蒸发

产生的蒸汽压或小于附着力，最终浆料无法与载板分离。如果激光功率过高，产生的蒸

汽压力过大，一方面，较大的蒸汽压力将改变接触面的形状，浆料产生更多碎片；另一

方面，浆料获得加速度过大并冲击电池片表面，造成栅线线宽增大、形状改变，且可能

断栅。因此理想情况下，激光能量使浆料产生的蒸汽压力略大于浆料与载板的附着力时即为合

理功率（阈值功率）。由于不同银浆配比在溶剂蒸发能力（蒸汽压差异）、浆料与载板的

附着力等方面有所差别，激光转印技术壁垒建立在对各类型浆料的长期多次实验并积累

工艺参数，具备明显的

know-how特征。激光转印

VS丝网印刷：降低银浆耗量、提高转换效率效果显著丝网印刷是基于硅片的太阳能电池正面进行网格金属化的技术，目前，主流的光伏电池

电极金属化工艺主要采用成熟的丝网印刷技术，但丝网印刷技术也存在一定的局限，比

如栅线的高宽比以及栅线线宽存在限制，印刷不均匀以及碎片等问题。对比来看，激光

转印在栅线线宽和高宽比方面表现更优。根据《PatternTransferPrinting(PTP™)

forcSisolarcellmetallization》（J.Lossen等）的信息，从电镜成像情况看，激光转印栅线

线宽基本等于载板的沟槽宽度，单次转印即可获得较优高宽比的栅线，同时激光转印具

备二次印刷的空间（在原栅线的位置进行二次印刷），在几乎不改变栅线线宽的情况下，

进一步提升高宽比。从最终呈现的效果来看，激光转印对降低栅线遮光面积和降低银浆用量效果显著。根据

J.Lossen等人的研究成果显示：1）激光转印可以显著降低栅线遮光面积，从而提升光电转换效率。激光转印明显缩短

了栅线线宽（fingerwidth），由于要做光损耗和电损耗的平衡，栅线变细必须增多栅线，

不然电损耗增加，但栅线数量的增加幅度小于栅线线宽缩小比例。总体看，激光转印可

以使得金属化电极遮光比率（metalizedfraction）较大幅度下降。其中二次激光转印由

于更高的高宽比，电损耗减弱，可以进一步减少栅线数量，金属化电极的遮光比率可以

进一步改善。2）激光转印可以显著降低浆料的使用量。由于激光转印能够实现更小栅线线宽和横截

面积（fingercrosssection），从而使得栅线的体积减小（fingervolume），相应的浆料

消耗量降幅明显（weightfingers）。此外，激光转印在电极金属过程中为非接触技术，可以有效降低碎片率。尤其是随着硅

片大尺寸和薄片化时代到来，不同于传统的接触式印刷方法，激光转印为非接触式加工

技术，可以显著降低硅片的破损率，提高生产的良率，进而降低生产成本。多种电池技术路线通用，推动激光设备价值量明显提升激光转印技术通用性较强，可适配多种浆料，并在多种电池技术上应用。激光转印技术

的通用性主要体现在两个方面：1）激光转印使用激光的方式印刷银浆，对浆料类型没

有选择性，针对银浆、银包铜浆料均可使用；2）激光转印主要用于电极金属化的制作，

只要涉及到光伏电池的电极金属化均可以应用，对电池技术路线没有选择性，在

PERC、

TOPcon、IBC和

HJT上都可以使用。降本提效作用明显，产业化应用空间广阔，设备需求主要来自存量产能改造及新扩产线。

激光转印作为新兴的电极金属化替代技术，其在电池生产过程中可以明显降低银浆耗量

并可提升电池转换效率，若对标传统印刷设备投资额，作为一种替代技术，激光转印可

在不增加产线设备投资额的情况下为下游电池客户带来明显经济效益增加，未来产业化

应用前景广阔。激光转印对于电池降本作用明显，尤其是针对

N型电池更为显著。以

TOPcon、HJT电

池为例，银浆成本约分别占

TOPcon、HJT电池成为的

20%、25%，HJT电池为双面电

池结构，银浆耗量大且为价格较高的低温银浆。结合

J.Lossen等人的实验室数据，单

次和二次激光转印的银浆消耗量可较丝网印刷分别降低

52%、40%，同时，根据帝尔激

光可转债预案披露数据，激光转印设备验证可降低银浆耗量

20%以上。当前

N型电池

规模化扩产的主要阻碍仍在于成本较高，激光转印的应用将有望推动

N型电池降本及

产业化进程。激光转印技术工艺要求高，对标丝网印刷，激光设备价值量提升明显。对于激光转印设

备的价值量，若以主流丝网印刷设备的产线投资额占比来看。在

PERC电池领域，目前

PERC产线单

GW设备投资额约

1.3-1.5

亿元，丝网印刷设备约占产线投资额的

15%-

20%；在

HJT电池领域，目前

HJT电池国产整线设备的单

GW投资额约

4.0-4.5

亿元，

其中丝网印刷设备占比约

15%，即约

6000

万元/GW以上的投资水平。因此，若激光转

印设备成功产业化应用，激光设备在光伏电池产线中的价值量将明显提升。N型电池技术趋势下，激光在

TOPcon、IBC、HJT及

钙钛矿领域均有多种应用由于激光加工技术具有快速、准确、零接触以及良好的热效应等优势，激光成为光伏电

池生产过程中降本提效的重要技术手段，包括开槽、掺杂、打孔、刻蚀、退火、串焊、

划片等多种激光工艺应用广泛，并且在光伏电池技术路线的变化中，激光技术具有良好

的工艺拓展性，不论在哪种技术路线下，均有较大应用潜力空间。对应到目前光伏产业

链技术变革最集中的电池片环节，激光技术在传统

P型

PERC电池，以及新兴的

TOPcon、IBC、HJT等

N型电池技术，以及下一代钙钛矿电池技术上均有多种应用。PERC：开槽、掺杂成为标配设备，占产线投资额的接近

10%。目前

PERC电池已经成

为行业扩产的主流技术。从工艺流程来看，相比传统铝背场电池，PERC电池产线增加

了背面钝化镀膜、背面钝化层激光开槽以及前道的激光磷掺杂工艺。对背面钝化层开槽

的主要目的是使金属铝能透过背面介质层和硅形成良好的欧姆接触，采用激光选择性掺

杂制备

PN结已成为行业主流的选择性发射极制备方式，可以有效提高光电转换效率。

目前，激光开槽、激光掺杂已经成为

PERC产线的标配设备，目前

PERC整线设备

1.3-

1.5

亿元/GW投资额，激光开槽、掺杂设备合计约占目前

PERC产线投资额的

8%-10%。

同时，激光转印设备作为新兴的电极金属化工艺，也可以应用于

PERC电池的存量产线

改造和新扩项目，对标丝网印刷来看，丝网印刷设备约占

PERC产线投资额的

15%-

20%，将大幅提升激光设备在

PERC产线中的投资额。此外，在

MWT电池中，与常规

PERC电池相比，MWT电池在清洗制绒前增加了一道

镭射打孔工艺，可与其他电池产线兼容。从效果来看，根据帝尔激光招股说明书披露，

MWT电池的光电转换效率绝对值提升在

0.4%左右。目前，MWT电池技术主要是南京

日托光伏采用，当前行业渗透率不高。TOPcon：激光硼掺杂、激光转印、特殊浆料开槽等多道激光工艺应用。从生产工艺步

骤来看，Topcon与现有

PERC产线的兼容性较好，可在现有

PERC产线基础上进行升

级，从而达到转换效率提升的效果。从制备流程看，相比

PERC电池工艺流程，TOPcon核心是增加了硼扩设备、隧穿层+p-poly层的制备设备、湿法刻蚀机台等，其余设备基

本延续了

PERC产线的基本配置。同时，激光

SE掺杂、激光开槽、激光转印工艺在

TOPcon电池中也有较大应用潜力：

1）对于目前龙头电池厂商而言，激光

SE掺杂是

TOPcon提升效率较为有效并具备量

产可行性的工艺优化方案之一，但与

PERC中的激光磷掺杂不同，TOPcon中激光掺杂

为掺硼元素且难度更高，故

PERC电池产线中的激光掺杂设备不能沿用，需要重新购置

激光掺杂设备，伴随掺杂难度提升，设备价值量也有望提升，在

PERC产线升级改造以

及

TOPcon新扩项目中，相关设备布局企业有望明显受益；2）在电池片金属化烧结之

前，通过新型的激光开槽工艺技术对电池片进行特殊的欧姆化处理，从而减少对TOPcon电池钝化层的损伤，以提升开路电压并达到提升转换效率的作用；3）在电极金属化环

节的工艺中，激光技术在电镀铜、激光转印工艺中均有相应应用。IBC：激光开槽一般为必须工艺步骤，激光转印具备重要应用潜力。激光在

IBC电池制

作工艺中具有重要应用：1）IBC电池的发射极和背场以及对应的正负金属电极交叉排

列在电池的背面，因此

IBC电池金属化之前一般要打开接触孔/线，另外，N和

P的接

触孔区需要与各自的扩散区对准，否则会造成电池漏电。激光在其中具有重要应用，包

括使用激光进行局部

BSF开孔，以及局部接触开孔；2）在电极金属化环节，激光转印

也可用于替代传统的丝网印刷技术，以实现降本提效。HJT：激光修复&激光转印，激光设备价值量较

PERC明显提升。HJT核心制造工序主

要为清洗制绒、非晶硅薄膜沉积、TCO膜沉积和电极金属化和烧结、光再生等几道工

序，激光技术在

HJT电池中的应用方向主要包括：1）光注入为

HJT电池提升转换效率

的重要方式，以激光为光源的光注入方式可以明显提升电池片转换效率，且随着时间拉

长，效率衰减幅度明显少于传统的

LED光；2）激光转印具备显著的降本提效作用，相

较丝网印刷可以较大幅度降低银浆消耗量并提升效率，目前

HJT电池规模化量产的最

大瓶颈仍在于成本端较高，激光转印的降本提效对于

HJT电池量产具有重要意义。目

前，HJT电池国产化产线的设备投资额约

4.0-4.5

亿元/GW，传统丝网印刷设备的价值

量占比约

15%，即单

GW丝网印刷设备投资额超

6000

万。对标丝网印刷设备，激光转

印在

HJT中的应用将大幅提升激光设备价值量。此外，在组件端，激光无损划片设备在

HJT组件中也具有重要应用。帝尔激光：光伏激光技术全面布局，格局稳固；新领域持续拓展始终致力于光伏激光技术应用的全球龙头公司始终致力于光伏激光技术研发，已成为全球光伏激光设备龙头。帝尔激光成立于

2008

年

4

月，成立以来始终专注于激光设备和技术在太阳能电池领域的应用，历经多

年深耕发展，目前已成为全球领先的高效太阳能电池激光加工设备供应商，并于

2019

年在深交所创业板上市。公司业务布局涵盖光伏产业链的电池片、组件环节设备，其中电池片环节设备贡献了最

主要营收。激光设备在光伏电池生产中作为增益设备，对于光伏降本增效作用明显，公

司针对

PERC/PERC+、TOPCon、IBC、HJT和钙钛矿领域均有多种激光技术布局，

PERC领域的激光消融设备、SE激光掺杂设备已经成为产线标配设备，同时公司还开

发了

MWT激光打孔设备、LID/R激光修复设备等。此外，公司针对下一代

TOPCon、

IBC、HJT等

N型电池技术也开发了多种激光技术应用，价值量相较于

PERC明显提

升。在组件端，公司产品包括激光划片机、激光无损切割设备等。此外，立足光伏领域

基础上，公司针对消费电子、面板显示、半导体等领域也在进行产品布局，其中，消费

电子、面板显示领域已经取得初步成果。公司股权相对集中，管理层股权结构稳定，管理团队具备深厚技术基因。公司创始人、

董事长、总经理李志刚直接持股

42.51%，为公司实际控制人，此外，段晓婷、彭新波

分别持股

8.73%、4.09%。公司管理团队具备深厚技术基因，董事长李志刚毕业于华中

科技大学，师承中国武汉光谷之父黄德修教授，入选第四批国家“万人计划”，拥有

12

项发明和

60

余项实用新型专利，均为第一发明人，多次入选国家及省级高层次人才项

目及市“黄鹤英才”、市“优秀科技工作者”、市“人民政府特别资助博士”和区“3551人才计划”等。董事长李志刚同时也是公司核心技术团队负责人，多年来一直深耕光伏

和激光精密加工应用研究，为领域内资深专家。实施股权激励计划，彰显持续增长信心。公司于

2020

推出股权激励计划，对

92

名高

管及核心技术人员授予限制性股票

117.6

万股，价格

89.82

元/股。行权条件以

2019

年

营收为基准，2020-2022

年考核要求分别增长

35%，75%，130%，计算来看，则

2020-

2022

年的营收同比增速约需达到

35%、30%和

31%。N型电池技术时代研发布局遥遥领先，龙头格局稳固公司为全球光伏激光设备龙头，凭借领先的原创性技术，在

PERC领域市场份额超80%，

N型电池技术领域研发布局遥遥领先。公司在光伏领域的激光技术应用为原创性技术，

研发布局及技术能力均领先市场，凭借领先的原创性技术，公司在

PERC电池领域推出

的激光开槽设备、SE激光掺杂设备远销全球多个国家和地区，已占据全球

PERC高效

电池激光设备

80%以上的市场份额，产品技术遥遥领先，并引领高效光伏电池的技术发

展和革新。从近年市场格局来看，虽然也有其他设备厂商在技术较为成熟的

PERC领域

涉足光伏激光设备，但公司市占率始终保持在

80%以上的寡头垄断地位，并在

TOPcon、

IBC、HJT和钙钛矿等新型电池技术领域的研发布局和进展方面大幅领先，并且由于新

技术领域激光设备技术难度更高，公司未来在光伏电池新技术领域有望续写辉煌。与光伏领域龙头大客户合作紧密。公司激光加工设备可有效提升电池转换效率，对电池

片厂商经济效益明显，同时，光伏激光产品定制化解决方案则进一步提升了客户使用粘

性，公司产品获得客户充分认可。目前公司客户包括隆基股份、通威股份、爱旭科技、

晶科能源、晶澳太阳能、天合光能、阿特斯太阳能、韩华新能源、东方日升、协鑫集成

等国际知名光伏企业。公司核心竞争力主要体现在长期专注于光伏行业所积累的

know-how工艺，从而建立

了深厚的技术壁垒。我们认为，公司之所以在光伏激光设备领域能够持续保持全面领先

的市场地位，其核心竞争力主要体现在：1）公司从成立以来便一直专注于光伏领域激

光技术和工艺的原创性研发，并且提前进行技术储备，比如公司在

2009

年便推出了激

光磷掺杂设备，2014

年便推出了第一代

PERC激光开槽量产设备，持续的研发和技术

储备使得公司具备先发技术优势，从而在

PERC电池进入规模化量产后能够快速导入

客户产线；2）光伏设备为专用设备，激光技术在光伏领域的应用具有较强的定制化属

性。公司基于对光伏领域的长期技术积累，对设备工艺、激光器光源以及材料等方面的

know-how工艺形成了深刻理解，从而使得公司激光设备的降本提效幅度始终领先于竞

争对手；3）公司为光伏领域激光技术的引领者，凭借与下游龙头大客户的长期紧密合

作关系，一方面是在合作过程中不断加深对客户的生产工艺了解，同时，激光作为光伏

电池降本提效利器，在新型电池激光技术的研发中，下游龙头客户出于技术保密以及技

术研发考虑，也更愿意选择技术研发实力领先的头部设备厂商进行合作。而对于下游终端客户而言，由于激光设备为增益设备，对于光伏电池提效幅度具有重要

影响，而提效幅度的不同最终又会体现为电池片厂商的竞争力差异，因此，下游终端客

户在选择激光设备时的首要考量因素在于设备的技术领先性及提效幅度，公司凭借优异

的产品技术和性能获得客户充分认可，市场份额持续保持主导地位。此外，公司持续加

大研发投入，确保技术领先地位。受益行业持续扩产，以及公司

SE激光掺杂等新产品渗透率提升，近年来公司营收、业

绩保持较快增长。去年以来受疫情和装机影响，营收及业绩增速均有所放缓。2021

年

前三季度公司实现总营收

9.35

亿元，同比增长

31.29%，归母净利润

2.81

亿元，同比

增长

9.53%。公司产品具备高技术壁垒、高市占率。基于行业经验和理解基础上的定制

化解决方案提供能力赋予其超越同行的高盈利能力。TOPcon、IBC、HJT电池激光技术全面布局，外延拓

展打造激光技术平台化公司电池片为光伏行业技术变革最集中环节，目前，N型光伏电池技术大势所趋，并有望迎

来规模化扩产加速阶段。在新型电池技术方面，公司针对

TOPcon、IBC、HJT和钙钛

矿等多种电池技术均研发储备了多种激光技术和工艺，确保无论光伏电池技术路线如何

选择，公司激光技术均有多种应用。具体来看：1）在

TOPcon电池工艺上，公司进行

了激光硼掺杂、特殊浆料开槽设备等相关技术储备；2）在

IBC电池工艺上，公司开发

了激光开槽设备，根据

2021

半年报披露，IBC激光开槽设备已经取得量产订单并确认收入。对于

IBC电池而言，由于其特殊的电池结构，激光开槽在

IBC电池生产流程中一

般为必须工艺步骤，基于公司领先布局及近乎垄断的市场地位，公司有望明显受益

IBC电池扩产；3）在

HJT电池工艺上，根据

2021

半年报披露，公司

LIA激光修复设备已

经取得客户量产订单，LIA激光修复设备能够显著提升

HJT电池转换效率；4）在钙钛

矿电池工艺中，公司也在进行相关的研发布局。在电池片领域，公司重点布局了激光转印技术，根据

2021

年半年报及可转债回复函，

公司对激光转印技术进行了领先研究开发，已完成

PERC工艺样机交付，且技术在

TOPCon、HJT、IBC等电池工艺上都可以应用，并已完成实验室论证和量产化技术储

备，后续新产品有望逐步落地。根据公司可转债回复函披露，相较丝网印刷，激光转印

可以实现

25μm以下线宽，并降低

20%以上银浆耗量。公司可转债募资投建激光转印项

目，目前新产品进展顺利。考虑激光转印技术具备通用性，且价值量增长幅度明显，未

来产业化应用推广后，有望带动公司成长天花板和业绩弹性明显