金屬化是晶硅太陽電池生產(chǎn)的關(guān)鍵步驟,通過導(dǎo)電漿料印刷和燒結(jié),或者銅電鍍等手段,在硅片正面和背面制備金屬化電極,從而將光生載流子導(dǎo)出電池。漿料包括銀漿、銀包銅漿、銅漿、銀鋁漿和鋁漿等類別。漿料由導(dǎo)電相、粘結(jié)劑和有機(jī)載體等組成,是太陽電池金屬化工藝的關(guān)鍵材料,對電池的光電轉(zhuǎn)換效率和成本有重要影響。
使用光伏導(dǎo)電漿料,結(jié)合印刷和燒結(jié)工藝,是太陽電池金屬化的主流路線。截至2025年一季度,銀粉仍然是光伏漿料使用最普遍的導(dǎo)電材料,白銀價格對光伏銀漿成本影響巨大。2024年白銀價格經(jīng)歷了顯著的波動與上漲,全年漲幅接近35%,并創(chuàng)下12年來的新高。
1. 光伏電池金屬化行業(yè)2025年繼續(xù)積極探索低銀/無銀化技術(shù)
銀包銅+0BB
銀包銅粉是指在銅粉的表面包覆一層銀,這種材料結(jié)合了銀和銅的優(yōu)點,具有導(dǎo)電性好、化學(xué)穩(wěn)定性高、不易氧化和成本相對較低等特點。0BB技術(shù)取消了電池片主柵,用焊帶替代主柵收集及導(dǎo)出電流的作用。銀包銅漿料和0BB技術(shù)的組合,可以大幅降低銀漿耗量。
2025年銀包銅技術(shù)將進(jìn)一步走向成熟。銀包銅粉中的銀層厚度決定了銀包銅粉的導(dǎo)電性、抗氧化性、燒結(jié)行為以及最終在太陽能電池中的性能。銀層越厚,通常導(dǎo)電性越好,但成本也越高。相反,較薄的銀層可能會降低成本,但可能需要更優(yōu)化的燒結(jié)工藝來確保良好的導(dǎo)電性和附著力。
華晟已實現(xiàn)超低銀含量的銀包銅漿料在異質(zhì)結(jié)電池全面應(yīng)用。帝科2024年已實現(xiàn)了30%銀含量銀包銅產(chǎn)品的量產(chǎn)應(yīng)用。2021年通威首條210大尺寸HJT中試線投產(chǎn)以來,產(chǎn)品路線歷經(jīng)MBB、SMBB、0BB,漿料也由純銀漿切換至銀包銅,三年間銀耗量由30.7mg/W下降至6.5mg/W,下降比例78.8%。
銅漿
2024年12月,帝科在投資者互動平臺表示,公司較早期就與行業(yè)領(lǐng)先企業(yè)合作開發(fā)銅漿技術(shù),重點關(guān)注銅粉制備與抗氧化技術(shù)開發(fā),產(chǎn)品技術(shù)水平處于行業(yè)領(lǐng)先地位,并持續(xù)與領(lǐng)先客戶、產(chǎn)業(yè)鏈伙伴合作開發(fā)整體應(yīng)用解決方案,以優(yōu)化性能、量產(chǎn)性、易用性和可靠性等指標(biāo)。
據(jù)“FusionMaterials聚和材料” 微信公眾號2024年11月12日消息,聚和材料推出可用于光伏電池的銅漿產(chǎn)品。聚和材料將進(jìn)一步優(yōu)化銅漿配方及其配套應(yīng)用技術(shù),繼續(xù)優(yōu)化其印刷形態(tài)及高寬比,目標(biāo)將聚和銅漿產(chǎn)品全面應(yīng)用于各類光伏電池技術(shù)之中。
2024年12月消息,通威正在開展銅漿在TNC和THC電池上的應(yīng)用測試。長遠(yuǎn)來看,晶硅電池金屬化成本下降是大勢所趨,除銅漿技術(shù)外,公司也在積極推動疊柵、銅互連等技術(shù)的量產(chǎn)導(dǎo)入,并將持續(xù)圍繞技術(shù)可行性、產(chǎn)品可靠性和經(jīng)濟(jì)性等維度對各項金屬化新技術(shù)進(jìn)行動態(tài)評估。
銅電鍍
銅電鍍技術(shù)極具潛力。2024年6月,通威在GW級異質(zhì)結(jié)中試線上攻克了15μm細(xì)線寬銅柵線量產(chǎn)技術(shù)、柔性接觸連續(xù)電鍍、銅柵線異質(zhì)結(jié)電池互聯(lián)等關(guān)鍵核心技術(shù)。愛旭首創(chuàng)無銀金屬柵線涂布技術(shù),通過電化學(xué)及化學(xué)手段鍍銅、鎳、錫,并在10GW規(guī)模的生產(chǎn)線上取得了全面超越印刷銀漿的工藝效果。預(yù)計2025年銅電鍍技術(shù)將進(jìn)一步取得推廣應(yīng)用。
2. 光伏行業(yè)將在2025年繼續(xù)探索白銀回收利用
從廢棄光伏組件中回收白銀的方法,既有采用傳統(tǒng)的濕法冶金處理(包括酸浸出和沉淀),也有采用創(chuàng)新且能耗高的高效方法。現(xiàn)有的大多數(shù)銀回收工藝都是在實驗室規(guī)模下,針對電池或小型組件開發(fā)的,而基于實際使用的大型光伏組件的工藝則非常少。
為了實現(xiàn)完全的銀回收,電池上的金屬與酸/提取介質(zhì)之間的表面接觸非常重要,這可以通過高能熱處理(如熱解以去除聚合物層)或簡單的機(jī)械破碎(隨后進(jìn)行細(xì)粒分離)來實現(xiàn)。
光伏行業(yè)將在2025年繼續(xù)探索白銀回收利用。為了實現(xiàn)成本優(yōu)化、回收率提升和廢棄物最小化,預(yù)計光伏組件白銀回收將不是一個獨立的工藝,而是廢棄光伏組件整體資源回收利用的一個重要組成部分。
2024年10月,生態(tài)環(huán)境部辦公廳發(fā)布《廢光伏設(shè)備回收處理污染控制技術(shù)規(guī)范(征求意見稿)》,有利于促進(jìn)光伏組件回收利用的發(fā)展。
總結(jié)和展望
2025年,白銀價格的高位震蕩將加速光伏金屬化技術(shù)的“去銀化”進(jìn)程,推動中國光伏行業(yè)銀包銅+0BB、銅漿、銅電鍍等低銀/無銀金屬化技術(shù)的研發(fā)和大規(guī)模應(yīng)用。與此同時,白銀回收體系的完善將增強(qiáng)產(chǎn)業(yè)鏈韌性。長期來看,技術(shù)迭代與銀價波動將形成動態(tài)平衡。