如何节省银浆用量?

如何节省银浆用量?

最佳答案 匿名用户编辑于2022/12/13 10:54

金属化革新工艺能有效实现银浆消耗减量,下面我来详细介绍一下金属化革新的三大工艺是如何实现银浆消耗减量的。

(1)SMBB 多主栅技术既可以使电池片的发电效率提升,同时也可以较大幅度降低银 耗。一方面通过增加主栅数量,收窄主栅宽度,降低主栅线对受光区域的遮挡,提升受 光面积;亦使电池上电阻、电流分布更加均匀,降低串联电阻提升功率。另一方面,从 SMBB 实践看,华晟新能源推动 HJT 电池从 9BB 向 12BB 切换,根据华晟新能源公众 号披露,2022 年 4 月其 M6-12BB 电池单片银耗量已降至 150mg 以下。SMBB 技术栅 线数量可进一步增加至 15、20 根,较 12BB 进一步提升,尽管栅线数量增加,但主栅 宽度也将进一步收窄,银浆耗量下降潜力或将进一步得以挖掘。

(2)银包铜浆料方面,银和铜均具备类似的导电属性,但铜较银更便宜。银包铜直接 通过化学镀的方式,在超细铜粉表面形成不同厚度的银镀层提升铜粉的抗氧化能力,并 通过调节浆料中的银、铜比例,用低价值金属替代高价值金属从而降低整体的浆料成本。 尽可能降低银包铜粉中银含量是行业发展趋势,但降低银含量可能导致浆料整体抗氧化 能力衰退致使银包铜电极失效。《一种硅太阳能电池电极银包铜浆料及其制备方法》专 利显示,不同工艺水平下银铜不同含量占比将影响银包铜粉抗氧化能力,比如直接镀银 法需要银包铜粉中银质量分数 60%以上才具备良好的抗氧化能力;化学镀法可得到表 面均匀厚度可控银层,在银质量分数 30%以上即具备良好抗氧化能力。银包铜粉在超细 铜粉产品上进行深加工,工艺上包括研磨、再生包覆、表面处理等,品控难度大、加工 费用高,由此形成技术壁垒。

 

HJT 适宜导入银包铜工艺,一方面,低温工艺防止铜离子氧化,铜在高温浆料工艺中易 氧化,导电性性能变差。另一方面,银包铜中铜离子有扩散效应,在硅基底渗透将增加 表面复合,降低转换效率,而 HJT 电池结构抑制铜在硅中电迁移。目前国外厂商日本京 都电子可实现银包铜浆料量产。国内设备厂商和浆料厂商共同推动国产银包铜浆料的应 用进程,目前已取得良好进展,已在测试含银量 50%以下的银铜浆,并获得较好的可靠 性数据,银包铜技术国产化有望加快并逐步导入量产线。银包铜浆料技术逐步成熟,预 计能使银浆消耗量降低 30%以上,降本效果凸显。

(3)激光转印——降本提效显著的新兴电极金属化替代技术。激光转印降本提效效果 显著,相较主流的丝网印刷,激光转印优势明显:1)栅线高宽比表现更优,且一致性 好;栅线线宽能做到更细(18μm 以下),明显降低银浆耗量;2)由于缩短栅线线宽, 减少栅线遮挡,改善电池片电流和电阻分布,提升电池转换效率;3)非接触式印刷,没 有隐裂、碎片,更加适用 N 型电池薄片化。激光转印对电池技术没有选择性,在 HJT、 TOPCon、IBC、PERC 等均可使用。从降本幅度看,激光转印在 HJT 电池降本将更加 显著,主要由于 HJT 电池栅线线宽较大,银浆耗量高于 PERC 和 TOPCon,且使用价 格更高的低温银浆,激光转印栅线线宽收窄带来的银浆消耗量减少在 HJT 电池上更为 明显。

激光转印设备供应商目前主要为帝尔激光,量产验证后有望较快实现订单落地。帝尔激 光已完成激光转印量产化技术储备,正在与下游龙头企业紧密推进产业化进程。根据其 投资者关系活动记录表,目前激光转印的细栅可以做到 18μm 以下,浆料节省 30%。截 止 2022 年 4 月 28 日,公司已完成两家头部公司的量产样机交付,近期将完成剩余 1- 2 家客户的交付,工艺上覆盖 PERC、TOPCon、IBC、HJT 等电池工艺。

(4)电镀铜是通过在电池片上直接镀铜,取代银电极材料的新兴工艺。HJT 具体工艺 流程看:1)电池片表面制备种子层(存在不同技术路线,一般使用 PVD);2)电极图 形化,主要用于形成栅线图形,以利于后道电镀的进行,在图形化工艺方面,目前存在 不同技术路径;3)电镀铜及后处理工序,采用垂直电镀或者水平电镀的方式在种子层 及掩膜开槽部分完成铜电镀,选择性地形成铜栅线。电镀完成后,对栅线部分以外的剩 余掩膜及种子层进行选择性刻蚀。在整个电镀铜工序环节中,电极图形化和电镀为关键 工艺环节,尤其是电极图形化。

相较传统光伏电池的银浆工艺,电镀铜技术的优势相对突出,运用前景广阔:1)铜栅线 电阻损耗和栅线线宽优于传统丝网印刷制备的银栅线,可以实现 0.2%以上的效率提升。 一方面,铜栅线电阻率低,一般比银栅线低 2-3 倍,且能够降低接触电阻。另一方面, 丝网印刷银栅线线宽较宽且线高一致性相对较差,尤其是低温银浆结构松散,浆料间粘 连且存在较多纳米级的孔洞影响载流子传输,增大电极电阻。而电镀铜电极形态较好, 线宽可以做到 20μm 以下,降低电极遮挡损耗和接触损耗。2)电镀铜使用贱金属铜替 代贵金属银,通过栅线材料的变化,直接解决光伏电池片成本中银浆成本占比较高的问 题,尤其对于 N 型电池优势明显,降本效应更为突出。3)此外,电镀铜工艺可以实现 双面同时电镀,电池正背面电极能同时制作,制造效率明显提升。

 

参考报告REPORT

光伏HJT行业研究报告:从降本提效进展看HJT电池产业化进程.pdf

光伏HJT行业研究报告:从降本提效进展看HJT电池产业化进程。从N型电池技术落地节奏看,今年主要扩产规划中新技术占比将明显提升,预计2022年TOPCON、XBC、HJT电池扩产占比或超50%以上。HJT电池效率和成本下降进步较快,将迎来规模化扩产,今年以来,安徽华晟、金刚玻璃、隆基绿能、东方日升、爱康科技等均宣布新扩产规划,同时,安徽华晟、华润电力、爱康科技等亦积极推动前期HJT扩产规划落地。提效空间逐步挖潜,双面微晶、半片等技术助力效率提升目前HJT量产及实验室效率不断提升,提效空间不断挖潜,产业化效率提升节奏或好于预期。HJT电池量产平均效率已接近25%,实验室效率已经超过26%。随着双...

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