硅片是多晶硅的下游環節，按照應用場景可以劃分為光伏硅片與半導體硅片。根據原料和工藝的不同可以分為單晶硅片與多晶硅片。根據摻雜與導電類型的不同分為P型硅片與N型硅片。

隨著光伏技術迭代，目前，N型硅片已經取代P型硅片，成為硅片行業的“主流”。那么什么是N型硅片，N型硅片有何優勢，近期光伏龍頭紛紛調漲N型硅片價格的邏輯是什么呢？

什么是N型硅片

對于什么是N型硅片，目前行業同樣沒有固定的標準。一般而言，N 型單晶硅片即在本征硅晶體中摻入五價元素（如磷），使之取代晶格中硅原子的位置，就形成了N型半導體硅片。由于N型硅片摻雜磷元素，作為基區存在相對較多的自由電子與少量空穴，這使得后續發電時電子通過導線運動至 N 型硅片“搜尋”空穴并復合的速率大大降低，使得電子處于激發態，延長少子壽命。少子壽命是指少子的平均生存時間，對光伏電池而言，少子壽命越高，電池效率越高。對此，作為行業龍頭的TCL中環與隆基綠能均有論述，此外，N型硅片還具有更低的含氧量、更加集中的電阻率分布。

對于氧含量，根據晶科行業會議的論述，硅片中氧含量來源于高溫下硅熔體會與石英坩堝表面發生的反應以及雜質。這也說明，N型硅片所需要的N型硅料需要更高純度。

更集中的電阻率則使軸向電阻分布一致，實現電池效率的分布相對更集中，從而產出更高品質的產品。

N型硅片與P型硅片有何區別？

相較N型硅片，P型硅片摻雜硼元素，使得 P型硅片作為基區存在較多空穴，在后續制作成電池后，發電時電子通過導線運動至 P 型硅片時極易與空穴復合，使其少子壽命降低，從而影響后續電池效率。

N 型硅片摻磷元素，與硅相溶性差。硼與硅分凝系數相當，拉棒時分散均勻度容易控制。因此N型硅片工藝難度系數更高。

此外，N型硅片對材料純度要求9個9，這基本達到了半導體多晶硅的要求。金屬污染容忍度方面，N型硅片更低，因此對于石英坩堝等輔材要求更高。

N型硅片的工藝流程

N型硅片拉棒生產工藝一般使用直拉法（CZ），該方法大致可分為七大步驟，分別為：

（硅片工藝流程圖，來源高景太陽能招股書）

1.裝料：將多晶硅和摻雜劑放入單晶爐內的石英坩堝中，N 型硅片摻雜劑為磷、砷、銻等。

2.溶解：對加熱腔體抽真空，并沖入氬氣或氮氣等保護氣體，加熱石英坩堝至融化溫度（約 1420 度左右）使得多晶硅與摻雜劑完全融化。此過程中，將籽晶（一般長度為 1cm）下降與液面接近，預熱幾分鐘以除去表面揮發性雜質并減少熱沖擊。

3.引晶：當溫度穩定后，將籽晶與熔融態的原料接觸，當籽晶與熔體液面浸潤良好時，開始緩慢提拉，伴隨籽晶上升，硅在籽晶頭部逐漸結晶。

4.縮頸:引晶后略微降低溫度，提高拉速，拉一段直徑比籽晶細的部分。此目的在于有效集中和消除位錯，從而制備出位錯含量較低的硅單晶。頸的長度一般要大于 20mm。

5.放肩:縮頸工藝完成后，略降低提升速度并調整溫度，讓晶體逐漸長大到所需的直徑為止。

6.等徑生長:當晶體直徑到達所需尺寸后，提高拉速，使晶體直徑不再增加以完成收肩。收肩后需控制溫度與拉速不變，即等徑生長。單晶硅硅片取自等徑部分。

7.收尾:通過稍升溫，降拉速等操作，逐步縮小單晶直徑，直到成一尖點而與液面分開，以防止位錯反延。

下一個環節便是機加工階段：

截斷，采用截斷機切除單晶硅圓棒的頭部、尾部及超出客戶規格的部分，并分段成切片設備可以處理的長度；

開方：將單晶硅圓棒采用金剛線開方機切成準四方型。

磨倒：單晶硅方棒磨倒目的是消除硅棒邊緣由切割產生的機械損傷，防止邊緣內破裂，利于后續生產工藝的順利進行。

隨后便是切片階段：

粘棒：用粘棒膠將方棒的一個平面粘在相應機型的樹脂板上，粘好膠的硅棒固定到工裝夾具中送入切片工序。

切片：用多線切割機將硅棒切割成標準厚度的硅片。

脫膠：硅棒切割結束后通過脫膠機實現樹脂板與切割好的硅片的分離。

此外，還包括清洗、入庫等后續環節。

N型硅片的優勢

光伏硅片領域的技術迭代體現在單晶硅片取代多晶硅片以及金剛線切割技術的運用。這兩大技術推動了單晶硅電池技術的迭代與量產。如今行業再次來到技術迭代的門口，N型取代P型漸成行業主流，這與本其本身的諸多優勢密切相關。

與P型硅片相比，N型硅片具有更高發電效率，溫度系數低、無光衰、弱光性能更好等優勢。

更高發電效率：N型硅片以電子導電為主，相比P型硅片空穴導電，N型自由電子更多，導電能力更強。

低溫度系數、弱光響應：由于N型硅片具有較高的少子壽命，從而溫度系數低以及具有更高的弱光性能。N型硅片由于摻雜元素的不同、材料高純度不同，使其具有更好的物理屬性。而更低溫度系數以及良好的弱光性能則是光伏產品普遍的要求以及技術發展趨勢。

N型硅片的成本

影響N型硅片的成本除N型硅料之外，還包括坩堝、熱場、金剛線等原材料及制造工藝均提出了更高的要求，因而需要更強的成本控制能力。

硅料方面，N型硅片需求N型硅料，N型硅料價格更高。對于坩堝的需求，歐晶科技曾在交流互動平臺表示，N型對于石英坩堝的品質有更高的要求，同時為了良率，相較于P型硅片使用的石英坩堝拉晶時間需要縮短。金剛線方面，高測股份表示，在硅片切割環節如果用相同線徑的金剛線進行切割，硅片尺寸越大厚度越薄則切割難度越大，耗用金剛線相應越多。

光伏熱場隔熱碳材料作為晶硅制造熱場系統的重要耗材，其灰分含量直接影響硅片純度。由于N型硅片要求更高純度，因而對光伏熱場隔熱碳材料純度提出更高要求。

N型硅片生產企業

硅片企業包括N型硅片生產企業基本分為兩大類，其一是，專業化的硅片企業如中環、隆基、高景太陽能、美科股份等。其二是一體化企業如，天合、晶科、晶澳、阿特斯、東方日升等，基本是自產自銷。

光伏頭條（微信號：PV-2005）梳理2023年光伏上市企業年報顯示，目前17家上市企業從事硅棒、硅片環節的生產，合計產能859.5GW。

這些企業之中，像TCL中環等已經完成了N型化轉型。2023年，TCL中環N型及大尺寸產品出貨75GW，占比至66%。隆基則表示其硅片產線均可以生產P型硅片和N型硅片。硅片代加工企業高測股份則在2023年底表示，N型占比超70%。另一家硅片企業雙良節能早在去年四季度已N型產品占比提升至40%以上。

N型硅片發展趨勢

主流化：根據光伏行業協會預測，從2024年開始，N型電池占比將接近75%，成為市場主流。這意味著相應的N型硅片市場占比超75，成為市場主流。

（數據來源：中國光伏行業協會）

薄片化：根據中國光伏產業發展路線圖（2022 年版）顯示，多晶硅片厚度在180微米左右。P型硅片可以下探至140微米左右。目前主流的P型硅片在150微米。而N型不論是TOPCon還是HJT，硅片都大幅減低。特別是異質結技術，目前已有企業研發90微米的硅片。可見隨著N型硅片的推廣，薄片化的推進，硅料成本將大為降低。

數據來源：《中國光伏產業發展路線圖（2022 年版）》,CPIA

大尺寸化：硅片尺寸越大，單片功率就越高，相對單瓦非硅成本更低。因此，硅片本身趨于大尺寸化。2019 年以前，幾乎所有硅片的尺寸都在 166mm 以下，2023 年進入N型化元年，市場N硅片尺寸為 182 方片。今年隨著技術的進步210方形硅片，微矩形片G12R硅片相繼推出，建成行業主流。

N型硅片為什么漲價？

8月27日，TCL中環全面上調硅片價格，NG10產品1.15元/片，NG12產品1.5元/片，NG12R產品1.3元/片。8月26日，隆基綠能N-G10L提價為1.15元/片，N-G12R1.3元/片。新報價平均上調5分/片。兩大龍頭這次漲價劍指N型硅片。

光伏頭條（微信號PV-2005）梳理硅業分會硅片價格顯示，今年年初以來，硅片價格不論是N型還是P型都呈下降趨勢，特別是從3月下旬開始，硅片價格激烈震動，價格快速下行。從3月21日開始，N型硅片便低于相近尺寸的P型硅片。從5月中旬開始，N型硅片穩定在1.1元/片附近。P型硅片相較N型，差價穩定在0.1元/片。

（數據來源：硅業分會）

從4月11日，硅業分會新增N型G12硅片報價。同樣初期，N型硅片具有一定溢價優勢。從6月13日開始，情勢便發生了逆轉。P型硅片反而比N型硅片高0.07元/片，而且這一趨勢一直持續，甚至從7月18日開始，擴大至0.1元/片。

（數據來源：硅業分會）

一方面，N型硅片被普遍認為是行業主流方向，擁有諸多的性能、產品優勢。同時其較高的技術門檻與工藝難度決定其成本更高，應該具有更高的市場價格。然而情況卻出現了倒掛，N型硅片價格長期低于P型，這無論是對于行業技術研發還是產品屬性的提升，可以都是一種傷害。因此行業龍頭提漲硅片價格是一種積極的市場信號，值得肯定。