隨著高效n型電池(如TOPCon、HJT、XBC)的快速發展,光伏用銀需求激增。2023年光伏用銀占全球白銀需求的16.2%,預計2024年將突破7000噸,占比達到19%。銀漿成本占非硅成本的41.7%,是光伏電池的主要成本項之一,銀價波動對行業影響巨大。少銀化的必要性
白銀供應有限,價格波動大,光伏行業亟需通過技術創新降低銀耗,以控制成本并提升競爭力。少銀化技術不僅有助于降低成本,還能推動光伏行業向更可持續的方向發展。少銀化的技術路徑
在保證產品效率和可靠性的前提下:1、通過技術創新,在電池工藝、結構及柵線設計上來進行優化
2、新型材料的應用,通過賤金屬替代(以銅等金屬做替換)貴金屬銀來實現
銀漿低固含技術
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背細漿料低固含:背細漿料固含量從91%逐步降低至87%,濕重從5mg降至2mg。通過優化接觸電阻,效率損失控制在0.03%以內。主柵漿料低固含:主柵漿料固含量從84%降低至82%,濕重從8mg降至1mg。主柵和背細漿料的總濕重降低10mg以上。鋼版印刷技術
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全開口網版設計:與傳統網版(部分開口)不同,鋼版印刷采用全開口網版,所有柵線區域完全開放,減少漿料流動阻力,提升過墨均勻性。網版開口寬度從常規的10μm縮窄至6-8μm,進一步降低銀漿覆蓋量。
高寬比優化:通過精密加工技術,網版開口的高寬比達到70%以上(柵線高度與寬度的比值),確保漿料在硅片表面形成更細、更均勻的電極線。常規網版優化
通過更細的網紗(線徑從7μm降至4μm)和更窄的圖形設計(開口從10μm降至4μm),濕重降低10%-15%。網布軋壓處理和小網絡設計,提升網紗強度和印刷質量。
美能網版智能檢測儀相較傳統二次元檢測儀操作更簡單,精度提高15%,效率提高10倍以上。能夠對網版的開口尺寸、線徑和平整度進行高精度檢測,確保網版制造符合設計要求。通過實時校準,減少網版制造誤差,提升印刷均勻性。可實時監控網版狀態,識別潛在缺陷(如網紗破損、開口不均),提前預警并優化工藝參數。
美能網版智能檢測儀的應用顯著提升了網版使用壽命和印刷良率,降低了生產成本。通過精準控制網版參數,電池效率提升0.1%-0.2%,銀漿濕重降低10%-15%。銅電鍍技術
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(A)銀漿形貌(B)電鍍銅形貌
銅替代銀的可行性:銅的導電性接近銀(電阻率1.68×10??Ω·m vs. 銀1.59×10??Ω·m),且成本僅為銀的1%。銅儲量豐富(全球儲量8800萬噸),價格穩定,不易受市場波動影響。電鍍工藝核心:在硅片表面沉積一層薄銅作為電極,替代傳統的銀漿印刷。通過電化學反應,銅離子在電場作用下還原為金屬銅,形成均勻的導電層。銅漿技術
成本顯著降低:銅材料成本僅為銀的1%,金屬化成本下降40%-60%。以TOPCon電池為例,銅漿單耗成本可降至0.05元/W(傳統銀漿約0.15元/W)。兼容性廣泛:適用于XBC(背接觸)、TOPCon背面電極、HJT非主柵區域等多種電池結構。無需電鍍設備,工藝兼容現有產線,改造成本低。銀包銅技術
銀包銅材料由銅芯和銀殼組成,銀層厚度通常為50-200nm,銀含量占比30%-50%。銅芯提供低成本和高導電性,銀殼確保抗氧化性和與硅片的良好接觸。銀層作為導電介質,確保電極的低接觸電阻和高可靠性。銅芯降低材料成本,同時提供機械強度和熱穩定性。
HJT電池已實現30%-50%銀含量的銀包銅漿料量產,TOPCon和BC電池仍在開發中。
少銀化技術是光伏行業實現降本增效、推動可持續發展的核心方向。從主柵優化、銀漿低固含到銅電鍍、銀包銅,多種技術路徑的協同發展正在逐步減少對貴金屬銀的依賴。短期來看,主柵優化和銀材料替代(如銀包銅)已實現規模化應用,顯著降低了銀耗和成本;中期,銅電鍍技術的成熟將進一步推動金屬化工藝的革新,為實現零銀化目標奠定基礎;長期,結合XBC等結構創新,光伏電池有望徹底擺脫對銀的依賴。美能網版智能檢測儀
美能網版檢測儀AVT-4030集四大檢測功能為一體,用于檢測太陽能電池網版的各項特征包括:尺寸、缺陷、張力、膜厚。采用0.1μm光柵尺,實現線寬測量精度0.3μm,PT值測量精度2μm,提升網版質量。
- 尺寸、缺陷、膜厚、張力檢測集成化
- 網版檢測規格:≤220*220mm(尺寸可定制)
高分辨光學系統,精度高、連續性強、成本低、靈活性好
從銀漿低固含到銅電鍍、銀包銅技術的突破,光伏行業正逐步邁向零銀耗時代。在這一過程中,美能網版智能檢測儀憑借其高精度、高效率的檢測能力,為網版制造和印刷工藝的優化提供了強有力的支持,顯著提升了電池效率和良率,降低了生產成本。
文獻參考:《高效n型光伏電池少銀化技術路徑》 *特別聲明:「美能光伏」公眾號所發布的原創及轉載文章,僅用于學術分享和傳遞光伏行業相關信息。未經授權,不得抄襲、篡改、引用、轉載等侵犯本公眾號相關權益的行為。內容僅供參考,若有侵權,請及時聯系我司進行刪除。
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