海目星交流纪要
本次Topcon微损设备,就是直掺设备,目的是把表面的硼原子通过激光,推进到硅里面。后道再通过清洗印刷实现选择性掺杂的结构。公司的产品是激光一道工序,当然公司在一年多前,一道和二道都有成熟的设备,公司也与多家头部客户(除晶科外,还有多家)在研发端做了很多实验配合,有些客户也下单采购过,不管一道和二道工序,公司都是领先的,目前二道工序也有一些客户也在选择。总结:硼原子的激光掺杂工艺设备。
二、Q&A
Q:公司的直掺杂设备,是否需要其他设备的配合?对应单gw价值量情况?
A:二掺是用激光开模,之后通过激光清洗,然后再需要二道的硼扩设备进行推结。问题是硼扩设备作业相对周期比较慢,可能需要几个小时,同时硼扩是个高温设备,对于电等耗费比较高。所以这道工序除了设备投入比较多以外,运营成本也比较高,设备可以折旧摊销,但运营中耗电成本较高,随着硅片生产越多、成本较高。虽然这种模式也有人选择,但是客户也在评估。
其实公司研发的比较早期,在大半年前,公司就把样品做出来了,包括提效等公司在工艺打样阶段就实现了提效,后来晶科觉得公司技术比较前沿,甚至很多在原理上行不通的技术,公司都做了突破,然后公司就跟晶科的研发团队一起往下做,在这半年其实也遇到了很多量产中的设备,双方对所遇到的问题一一进行克服。比如:硼原子是很惰性的院子,在原理上怎么推下去,推下去的难度是表面会结垢,对表现金字塔结构出现严重损伤,电子少子会出现问题,虽然形成了一定结深,但对硅片的损伤会降低转换效率,举例,直掺工艺可能提升了0.3%的效率但是因为对硅的损伤导致效率下降0.4%,所以通过光原理,并不能确定性进行提效。
公司通过激光器自主研究、设计,进行一些参数进行设定,所以做出来了真正的提效,能够实现在掺杂的同时,对表现不产生损伤或者微损。现在是激光+硼扩+清洗,但公司目标后续量产之后(现在一些小批量实验也证明了),公司产品可能会把清洗这个环节去掉。
Q:对应产能?单gw价值量?提效水平?
A:单gw价格不方便说,只能说,硼原子比磷原子难很多,公司用的激光头数要比P多很多。半年前效率就可以提0.2%,效率在持续提升中,目标是提效0.4%。
Q:公司为什么能短时间内突破?
A:公司有自主的激光器器的能力,激光器已经做了10年了,10年前紫外纳秒激光器已经很成熟,国内大部分做的是水冷激光器,而公司做的是风冷激光器。包括公司也得到了政府多个项目奖,体现了公司的技术实力。公司之前激光器大部分是自产自用,根据客户需求,公司激光器可以做独立设计,这块是公司独到的、其他企业不具备的优势。
为什么公司能快速推出这项产品,分享一下过程:我的专业是激光工程应用,在英国利物浦大学读的书、导师是世界激光应用之父,激光是1961年发明的,他1967年做了激光应用的科学。所以我对激光应用了解是比较深的,公司皮秒、飞秒、紫外、绿光、纳秒等激光器出了几千套,应用于3C和锂电特斯拉等板块和客户。提供去年一年之前,我们就把半导体、硼、硅、电子等研究明白,通过直掺的物理模型分析,发现没有标准的激光器可以实现直掺的工艺,后来,公司通过热场分部模型反推激光器工艺参数,然后再通过参数做出激光器之后再反推激直掺的效果,发现和理论接近,包括对损伤做了优化处理,所以最后做出了这款产品。
公司在高精密领域的激光器基本都是自制的,光伏这块激光器目前完全是自制,公司的激光器参数并不输于全球领先的激光器企业,只是不对外买,公司的激光器不见得是最好的,但是肯定是更适用于客户定制需求和应用,公司可以根据客户需求,做激光器参数优化。
Q:其他工艺布局情况?
A:BC最近跟头部企业在研发,不仅做PBC、也做NBC。从技术上来说,PBC相对容易,光斑可以从5μm的圆形光斑做到300μm的方形。外采激光器有一些问题,二次硼扩环节激光器如果外采,外采激光器的效果会十分不稳定,国际一线品牌的激光器我们也试过,4-5台机可能才会挑出一台来能达到所需效果,或者即便效果能做出来,但是3-4天就发生变化。这些问题都是因为激光器中相差、测算的问题。在标准行业,这些问题不是问题,但是在光伏行业,这些问题就变成了问题,公司在谐振器、一级二级放大、热透镜、泵浦源等,按照需求都做了专业化的改进,所以其他企业要做几年、但是公司可能几天就可以出来。公司在3C锂电研发的基础都帮助公司迅速实现技术突破。
HJT分片上,公司也有实现一些订单。公司在5-6年前,在薄膜太阳能电池,钙钛矿等,从
P0-P5都是标准机器,难度是1分8、1分16的分光,从最早是10级年前纳秒激光器,现在皮秒飞秒激光器,公司都有应用。
组件端,除了标准二分片无损激光,公司也做了全新创新——比如,组件切线盒,现在基本都是用锡,而用锡良率不高、稳定性差、成本高,6个点的锡量1年材料费20-30多万,公司研发出的激光焊产品,通过焊接可以省掉这块费用。公司在锂电等领域有类似的工艺,所以有跨行业应用的经验。
Q:公司目前有多少人在从事激光相关的研发、生产和销售工作?
A:我们这个部门一年多前年叫做公司的激光研发部,属于集团研发业务范畴。早期研发过给3C行业A公司所有应用,后来研发过锂电的极耳切割、顶盖焊接等。利用的激光器有部分是自研的,有部分是使用IPG的。去年公司董事长宣布进入光伏行业,我们目标并不是去抄谁的工艺,我们研发部门去年一整年100多号人,除去很大一部分在做激光器的研发外,其他大部分都在和光伏客户做合作研发,充分挖掘他们的痛点、发现行业内还没有解决亟待解决的问题,只有给客户带来价值、我们才有价值,而不是抄别人的东西。我们是建立在研发基础上,做了一整年才发展成为今天的光伏事业部。
Q:公司这次的激光器采取了怎样的领先技术?领先性可以在市场上持续多久?
A:基于技术保密性,我不方便多说。激光器、光路等工艺,其本身就是我们的核心竞争力,只能说我们做出来了,但具体细节不方便多说。领先性上,不好去评价对手的能力,之前大家都说硼掺杂很难做,而且有些比较老的专家说原理上行不通,现在与晶科合作研发后,我们实实在在做出来了,而且还能做到电池的提效。
Q:领先性能否说的再细一点点?
A:先需要有方向,有了方向后再去做设计,之后出来工程样机,工程样机稳定后成为设备,公司将设备做到小批量、中批量才能证明设备OK了。之后找到客户做研发改进,因为客户前中后段有很多道工序相互制约,如果中间遇到什么问题还需要再回来更改激光器。之后得多拿几台激光器来验证一致性,这是一个完整的周期,步骤很长。
Q:经过使用公司的硼掺杂设备后,将硼扩完后还要进扩散炉吗?
A:不用进扩散炉。之后想办法清洗去掉就好。
Q:设备的稳定性如何?已经经过了百万片电池的试跑?
A:最早的一波试跑,在半年前已经完成,通过改进后,在客户端一直在跑。
Q:晶科这次招标体量较大,至少有几十GW,交付的节点,老线还是新线?
A:公司交付能力没有问题,公司4000-5000人,常州有几百亩的厂房,公司是集团型企业,峰值订单来了后公司会统一调配,常州生产人员有1000多人,也会从锂电调资源,所以几个月的峰值生产可以满足,因为总人数够。交付周期主要看客户的需求和通知。
Q:客户先把预付款给到公司还是预付款也是分批给?
A:公司会按照行业标准的付款方式。
Q:定价模式如何?
A:主要根据成本来,机械类研究员比较清楚,激光行业设备的成本差价比较大,光伏相比3C、钣金切割对激光器需求不算大,光伏一年全行业需求几百/千台,钣金切割需要十万台,公司的很多器件成本很高,国外的核心器件因为关口的问题进口较难,国外的产能还存在抢货加价的问题。所以公司激光器的成本比较高。这个行业量不大,如果一年10万套需求,成本肯定是好降的,但如果只有几千套成本比较高。虽然激光器公司可以做谐振腔、放大腔的结构设计,但是激光器里面核心的芯片,脉冲模块等,公司需要依靠国际上的核心供应商,所以成本压力是有的。
Q:传统的二次掺杂是硼扩完之后要用激光开槽,然后再进行一次清洗、硼扩、然后再清洗,而公司的激光工序后面不会再有第二次硼扩和清洗的过程了?
A:对的。
Q:激光的作用不是开槽,而是直接在栅线等硼原子密度更高的部位用激光进行掺杂?
A:不是开槽,它表面的硼原子推进形成一个结身,推进硅里面,这个行业里也叫掺杂。
Q:掺硼的过程中,一次难度非常大是因为本身由硼原子和磷原子巨大的物理上的这个差异造成的,这也是设备价值量比较高的原因?
A:价值量比较高主要因为硼的整个效率要比磷慢,所以公司的激光器用的多,这个行业的量不大导致公司的很多器件比较贵,好在公司有做一些别的行业,有些器件相对通用一些,也有备货,所以掺硼的单体成本高,而且激光器用的又多,所以价值量会更高。
Q:设备要控制得比较好需要一方面既实现精准的硼掺杂,另一样方面要保持对硅片和电池片的损伤要降到最小。所以这个难度是很大的?
A:做出一些掺杂的效果,虽然说有难度,但不至于难到非常高的地步。做完结构后,理论上可以提0.3%的效果,但如果其他控制不好,那就会降0.3甚至0.4,这样就做成一个负提效的东西。公司做的一个是表面结构控制好,其次,里面还有很多电子、尺层的问题,在掺拉同时要把这些变成尺层,但它会影响效率,所里对于这里的损伤公司做了很多理论分析模拟,实践反复验证才能得出最后的结果。在这个过程中需要做批量测试,拉出正态分步的数据,提效的结果才可行。
Q:所以这个行业大客户的配合很重要,一方面客户在这方面投入很大,另一方面客户也愿意和设备公司一起去做研发测试,甚至试错。所以这也是其他公司进入这个行业的壁垒?
A:这肯定是一个原因,算是强强联合。在这个行业内,公司第一次打样就做了几次,给客户带来了惊喜,客户看到了潜在的很大的希望和机会,客户的研发投入也比较大,大家也愿意在这个事上多花精力,那公司就会选择和客户一起共同开发,这个过程大概半年的时间。
Q:公司之前在锂电行业没有那么突出,为什么在光伏毛利率比锂电还要高的行业中,公司可以一下子获得这么大的这个订单?公司团队的背景?
A:公司早期就做了很多的布局,赵总是国企研究所出来的,之前做光学隔膜研究,他也是法国尼斯大学的博士,一直从事光学薄膜方面的研究,很早期赵总就引进了很多海归的自动化团队;张总,是香港理工的软件学博士,同时在新加坡工作过,做软件架构;田总,新加坡人,清华毕业,ASM的机械总工,一直做半导体技术和半导体设备;蒋总是公司软件架构的人才,给公司搭建整个大的软件架构,以前在瑞士银行做了八年的软件架构师。工艺方面公司有两位大拿:彭总,中国台湾人,零几年就到大陆,中国第一批做精密加工的人才,另一位做脆性材料的Alex,是俄罗斯人,他的导师是俄罗斯比较著名的院士。所以成功切入光伏是基于早期搭建的团队。核心技术团队搭建起了有光、机、电、软工艺的基础,公司现在也有个几百人的新能源研究院,主要做理论研究,把一个工艺做好,很多时候需要有理论的支持、概念、模型和方法。
Q:激光的技术相当于在原来topcon的产线上附加一些工序,整个工序流程其实变长了,这个对良率是否有影响?
A:良率没有影响,因为本身激光是全新的精密自动化,但它基本上没有其他化学和一些多余的工艺制程,而且本身激光制程就是一个很稳定很可靠的工艺,所以说这套工艺带进来不会带来额外的这种碎片率或者不良的产生。
Q:设备投资相对来说是可以去摊的,主要成本是运营端,这个成本对于电池下游客户来看能不能衡量它有多大的一个增量?
**A:**成本基本很少,因为激光本身不是一个高温工艺,本身耗电量非常少,又不是像湿法一样需要药水等,激光是一个无接触无耗材的一道工序。
Q:假如两家公司都买了公司的设备,他们在应用效果上或者这个适配性上会不会有这个差异?对这个下游企业还有什么样的要求?
A:工艺上没有太大差异,顶多是一些小的差异,比如硼扩的参数和条件,硬件上基本不会有。激光很多也是可以设置的,每家的图形化不一样,可以在激光软件上进行设计。
Q:内部产线规模?出货量?
A:不方便说。
Q:一道工序中用了多少个激光器?激光器功率多少?不同功率的激光器差异?
A:不方便说。本身难度就在于激光器光路工艺设计。
Q:从正式研发到取得突破,大概用了多久时间?
A:用了一年。
Q:一年时间相对还是很短的,对吗?
A:我觉得还好。物理上的东西只要想通了、顺着这个方向走就好。其实我们前半年就把基础理论的东西搞通了,后半年基本在做稳定性、工程化和一致性的问题了。
Q:HBC上有无与客户接触?
A:从激光应用来说,PBC相对简单点,我们目前在研究一些NBC和PBC都能够兼容的激光工艺和激光器,这在工艺上、样机上都实现了。目前公司在和国内最大的一些头部客户的研发团队做HPBC的沟通交流和做样。
Q:N型IBC那边,我们有和头部客户交流?
A:对的。激光技术都经过了测试,并且我们的激光能够兼容N型和P型的。H型的在和头部客户沟通做样。
Q:2021年公司成立光伏事业部,各条业务线的人员配置情况?
A:根据实际订单量和技术量,会进行一些分配。有时候我们也会和集团共用研发资源,光伏是从零开始,接下来我们会努力做更多的工艺工序,帮助行业实现降本增效,给客户带来价值,这样才能将光伏业务的体量进一步提升。
Q:效率提升0.4%是起步阶段,后续有无提升空间?
A:从结构原理上来说是提升0.5%,不排除之后新增工艺以及和其他结合,达到进一步提效的。
Q:目前将效率提升了0.4%了吗?
A:没。目标是0.4%。
Q:什么时候能够达到提升0.4%?
A:与客户一起努力,行业内每年目标提升0.5%,我们的这套工序是帮助客户实现目标的很核心的一套工序。
Q:掺杂聊的比较多了,开槽这边进展如何?
A:开槽开模已经在头部客户形成订单了,在三四家客户做验证、与行业内其他公司PK后得到可客户认可。二次开模的核心也在激光器。即使买300万一台的激光器也不能很好做出这道工序,因为热透镜效应造成了紫外光模式具有天生缺陷。而我们的这套产品是把激光器内部的东西做了一些设计变更,来保证方形的效果以及达到稳定。
公司在紫外皮秒皮激光器设计工程化和生产经验丰富,2年前就给包括A客户在内的3C客户做过大批量应用。我们只用了一年就将激光应用在光伏领域,是因为我们在激光工艺、激光器上有十几年的经验、并且应用到各行各业,基本上整个工业领域的设备+激光器都参与过,因此对很多别的行业有理论基础和经验沉淀,之后用了一年把光伏的原理搞清楚后,就能够做的比较快。
Q:BC电池开槽设备储备和进展情况,确认下目前情况目前也是比较好的是吗?
A:对。
Q:与帝尔激光对比,公司的激光开槽设备的性能、成本优势如何?
A:性能用客户订单来说话,我们不对友商做评价。因为我们在各个行业都是比较尊重对手,其他竞争对手也是公司的战友,努力把激光应用到更多行业,给客户、市场和行业带来价值。
Q:激光开槽设备大批量量产的时间点?
A:量产得看客户的技术路线。我们现在在和不同客户、甚至同一客户的不同研发团队有合作项目,只有等客户选择了哪条路线,用上了我们的设备才能形成订单。我不方便评价。
Q:光伏设备中,公司这边有硼掺杂、开槽设备,那激光无损划片设备有量产吗?
A:有。
Q:激光无损划片量产是什么概念,是指类似于拿到了TOPCon的订单去做量产,还是只是小批量送样?
A:我们有订单,但是目前规模不大。
Q:关于TOPCon,硼掺杂可能持续几个小时,会不会使得硅片的生产节拍慢下来?
A:不,你说的是硼扩,激光几秒钟就好。
Q:公司在TOPCon上应用的激光硼掺杂设备最核心的零部件是什么?
A:激光器、光路光学这类的,是最核心的部分。
Q:TOPCon激光硼掺杂设备,公司是全球唯一一家能够做的吗?
A:国内我还没看到有其他家在做。
Q:您有了解到帝尔激光等竞争对手关于在TOPCon上硼掺杂的研发进度吗?
A:不了解。我们遇到的客户,没有见到有别家在做该工艺的设备。
Q:晶科22、23年投产的所有的TOPCon产线都用了公司的设备吗?
A:不方便说。
Q:钧达、中来、天合、通威等都在做TOPCon,公司有给他们送样吗?设备在客户端的运行情况如何?
A:具体客户名不方便说,很多客户都在联系合作中。