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迈为、捷得宝、太阳井、东威科技、芯碁微装、捷佳伟创、罗博特科积极布局,铜电镀有望成为异质结金属化终极路线?

2023-02-08

第九届太阳电池浆料与金属化技术论坛将于202331日在常州召开

来自太阳电池、浆料与金属化产业链的300多位参会代表将齐聚一堂,共商行业大计!

 

TOPConHJTN型电池技术的发展,正持续推动光伏银浆市场的增长。目前,光伏行业正积极推动TOPConHJT电池金属化成本下降,以实现N型电池的规模化发展。特别是对于HJT电池,在物理性能表现上,HJT电池低温银浆导电能力弱于高温银浆,为实现更好的导电性能竞争力,低温银浆在异质结电池上的单片用量显著高于PERC电池,所以对于HJT的金属化技术革新的需求会更加迫切。

 

在不影响电池转化效率的前提下,利用价格较低的金属替代一部分银粉,来减少贵金属银的使用量,从而达到降本的效果,具体的方法有铜电镀和银包铜。银包铜工艺依然需要采用丝网印刷设备。目前产业主流公司均对银包铜浆料进行验证,预计2023年将进入量产环节。

 

按照栅线宽度收窄的技术路径,光伏电池出现了SMBB甚至0BB工艺,同时材料端也正在导入银包铜浆料。根据聚和股份的招股说明书显示,2021年市场主流的主栅数量是10BB及以上,细栅宽度控制在平均27μm左右,预计到2022年底细栅宽度或将下降至20μm左右;根据宝馨科技的异质结生产规划,初期设计的银浆消耗约22mg/W,量产爬坡后生产消耗约19mg/W,嵌入银包铜技术后将优化至10mg/W低银耗有一定进展但仍处于导入期。长期来看,铜电镀更有望成为光伏去银化降本的终极路线。

 

铜电镀是一种非接触式的电极金属化技术,在基本金属表面通过电解方法沉积金属铜制作铜栅线,用于收集光伏效应产生的载流子。在铜电镀工艺未应用前,光伏行业普遍采用银浆技术。铜电镀是用于硅太阳能电池,特别是对于HJT电池的下一代金属化技术。铜电镀实现铜替代银浆,可大幅降低低温银浆的消耗,此外,相对于低温银浆,可以制造导电能力更强和宽度更窄的栅线。根据亚化咨询《中国太阳电池导电浆料与金属化年度报告2022显示,对异质结电池而言,丝网印刷工艺与铜电镀的优缺点对比如下表所示。

 


低温银浆+丝网印刷

铜电镀

优点

工艺成熟;
 
步骤简单,图形一次成型,可以实现多种图形印刷;
 
产量大,设备成熟

更好的高宽比;
 
更低的电极欧姆损耗;
 
遮光损失降低;
 
转换效率提升;
 
成本降低

缺点

如何进一步降低电极宽度;
 
降低低温银浆电阻率;
 
银浆耗量大

工艺流程复杂、良品率的控制;
 
种子层和掩膜工艺导致成本上升;
 
化学药品稳定性控制;
 
双面电镀设备及夹具设计;

废水处理

 

铜电镀作为HJT金属化环节的替代方案之一,能够实现成本下降和提升效率,业内已有多家厂商布局,其中爱旭、隆基、通威、迈为、国电投等积极进行技术认证20229月,据迈为股份公告,近年来与SunDrive联合通过双面微晶工艺、优化无种子层铜电镀工艺的电极高宽比,最新实现26.41%HJT电池效率,为仅次于隆基发布的26.81%26.56%26.50%的第四高HJT效率记录。产线进展较积极的是海源复材的600MW铜电镀生产线,宝馨科技也积极推进铜电镀的应用,捷得宝、太阳井、东威科技、芯碁微装、捷佳伟创、罗博特科等设备商均积极布局


第九届太阳电池浆料与金属化技术论坛将于2023年3月1日在江苏常州召开。会议将探讨光伏行业展望与浆料市场前景,太阳电池技术与金属化工艺发展趋势,银浆和铝浆金属化导电机理与接触机制,PERC+、异质结、TOPCon和XBC电池进一步提效降本的浆料和金属化方案,银包铜、激光转印、铜电镀、银铝浆和无主栅等先进技术与设备,钙钛矿叠层电池金属化工艺展望等。