一、光伏电池行业概述
太阳能光伏电池（简称光伏电池）是利用半导体的光生伏特效应将太阳能转化为电能的装置，其核心为半导体PN结。依据不同的结构和不同的制造技术，太阳能光伏电池片可分为AL-BSF、PERC、PERT、HJT、IBC及TOPCON等种类。
其中AL-BSF电池仍占据当前较大部分市场；PERC电池是目前的主流技术，产能最为高效，与常规单晶铝背场电池相比，其不同之处主要是在硅片与背铝之间加入钝化层，同时通过在钝化层上激光刻蚀来实现背铝与硅片的接触；PERT电池在PERC电池的技术上进行了部分技术改造，其背面由铝背场（金属层）改为铝栅线，从而使光可以从背面透过进入电池，从而带来发电增益。预计随着技术及工艺的不断进步，HJT、IBC及TOPCON等电池也将不断扩大应用规模。
太阳能电池结构分类
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PERC电池是当前最高效的电池，2017年市场份额占比达15%，2018年预计将达40%以上。未来随着各厂家产能建设完成及逐渐释放，PERC电池市场占比将逐年增加，而双面N型PERT电池、背接触（IBC）电池、异质结（HJT）电池等新兴高效电池也将逐步提高市场份额。
从2018年全球光伏电池片出货量排名情况来看，2018年通威电池片出货量高居第一，爱旭与展宇并列第二，而联合再生能源、茂迪则位列四、五名。2018年通威、爱旭、展宇等电池片大厂持续扩大规模化及扩充新产能，出货量均超过4GW，其中通威总出货量超过6.5GW，遥遥领先其他厂商。
2018年全球光伏电池片出货量排名前五厂商
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相关报告：华经产业研究院发布的《2019-2025年中国太阳能电池（光伏电池）市场供需格局及未来发展趋势报告》
二、国内光伏电池生产情况
光伏电池的制备一般可以分为衬底准备、制PN结、镀膜、印刷电极、烧结等步骤。常规单晶铝背场电池结构最为简单，其工艺过程亦最简单。除HJT电池外，其它技术路线主要是在铝背场电池的生产工艺中增加或改变相应设备而来。
当前中国光伏电池制造设备企业已具备了成套工艺流程设备的供应能力，部分产品如清洗/制绒机、扩散炉、等离子刻蚀机等已在国内生产线中占据主导地位，但整体技术水平同国际一流厂商仍有差距，成套线自动化程度较低。目前国内光伏电池主流建线同时采购国产和进口设备，其中国产设备已经占近70%的比例，未来仍有提升空间。
从近几年我国光伏电池产量来看，太阳能电池（光伏电池）产量呈现逐年增加的趋势，2015年产量为5863万千瓦，2018年产量增加至9605.3万千瓦，三年间国内光伏电池产量同比增加了3742.3万千瓦。
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2018年我国太阳能电池生产前十大省市分别为江苏、浙江、安徽、陕西、江西、河北、四川、山西、广东、河南，其中江苏省2018年全年太阳能电池产量为3605.9万千瓦，占据全国总产量的37.5%，其次为浙江和安徽，2018年产量分别为1134.05万千瓦、917.09万千瓦，占比11.8%、9.5%。
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三、主要太阳能电池设备生产成本分析
1、常规单晶铝背场电池
常规P型单晶铝背场电池使用P型硅片做衬底，在槽式制绒清洗机中完成清洗制绒，在扩散炉中进行扩散制PN结，使用湿法刻蚀清洗机或等离子体刻蚀机与去PSG清洗机完成刻蚀和去磷硅玻璃，使用PECVD（等离子体增强化学气相沉积）来沉积正面的氮化硅减反膜，使用丝网印刷机印刷背面铝膜和正面银栅线，最后在烧结炉中完成高温烧结。在单晶铝背场电池产线的设备投资中，丝网印刷机、减反膜PECVD和自动化设备占比较高，分别可达总投资的39%、18%和13%。
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2、单晶PERC双面电池
在设备上，PERC产线需要增加以下两种设备：1）镀膜设备，主流的有PECVD+PECVD和PECVD+ALD（原子层沉积）两种路线。钝化膜主要是氧化铝（Al2O3）膜，使用PECVD或ALD完成沉积，其原料均为三甲基铝（TMA）。2）开槽设备，主要是激光消融机。在设备投资上，由于新增的钝化膜用PECVD设备价格较高，整线投资构成与常规单晶相比有较大变动，占比前三的设备分别为钝化膜用PECVD、丝网印刷机、减反膜用PECVD，分别占30%、24%和11%。
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3、HJT电池
HJT产线中，所有工艺和核心设备均与PERC产线有所不同，其中最大的不同有以下4点：1）非晶硅薄膜沉积环节，使用CVD（PECVD或Cat-CVD）沉积本征氢化非晶硅层和P型/N型氢化非晶硅层；2）镀膜环节使用PVD或RPD沉积TCO导电膜；3）印刷电极方面需使用低温银浆；4）烧结过程需控制低温烧结。在成本方面，HJT电池成本主要来自硅片、浆料和靶材，三者占比分别为47%、24%和5%。
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四、光伏电池设备发展空间分析
从目前来看，HJT电池设备主要以国外为主，国产化较弱，国内P型电池设备国产化率较高，除了技术要求极高的板式PECVD、以及国外性价较高的快速烧结炉需要进口外，其他国内设备厂家已经具有很强的竞争力，在下游客户降本增效的需求下，市场占有率持续提高。
2017年PERC产能19.77GW，渗透率为15%，预计2018-2020年光伏电池片设备市场需求分别为148.16、136.74、55.29亿元，年市场空间超百亿，国内设备厂商迎来巨大发展机遇，其中2018-2020年PERC电池渗透率分别为40%、60%及68%。随着新型光伏电池片技术的应用，未来光伏电池片设备厂商有望在已有技术积累的基础上，突破新的技术瓶颈，实现新型电池片设备的进口替代。
2018-2020年新增PERC设备市场空间预测
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近年来，全球光伏新增装机容量及累计装机容量稳步增长，尽管中国531光伏新政产生了重大影响，但全球市场依然强劲。2018年全球新增太阳能发电容量为104.1GW,而2018年全球累计装机容量为506.1GW，十年复合增长率高达42%。以2018年来看，PERC+N型合计产能为72GW，不能满足全球103GW的装机需求。如果按照2021年，中国实现平价上网，全球光伏新增装机有望达到200GW，高效电池产能远远不能满足需求，未来PERC+N型的产能会持续扩充中。
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