太阳能光伏电池的少银、无银金属化
太阳能光伏电池的少银、无银金属化
白银作为光伏电池金属化的主要材料，其价格昂贵且供应存在一定的不确定性。随着光伏产业的大规模发展，银浆成本在光伏电池成本中占比较高，据报道，银浆成本在光伏电池成本中占比约为 12%，是仅次于硅片的光伏电池第二大成本，在剔除硅片成本后，银浆成本在光伏电池非硅成本中占比约 35%，降低银用量对于降低电池成本、提高光伏产业竞争力至关重要。
全球光伏市场持续快速增长，对白银的需求也相应大幅增加。2023 年全球光伏用银需求达到创纪录的 1.9 亿盎司，较 2020 年的 1 亿盎司大幅增加，占工业银需求的约30%。 据市场机构预计，2024 年光伏用银量将上升至 7217 吨，同比上涨 20%，这进一步凸显了降低银耗的紧迫性，促使企业加快少银、无银化技术的研发和应用。在白银资源有限的情况下，少银、无银化技术成为满足光伏产业大规模发展的必然选择。
当前主流的新型晶硅电池正在积极开发少银、无银金属化路线。
安特普纳公司积极布局太阳能光伏电池的少银、无银化技术，为光伏行业提供微米及亚微米级专用铜粉。
超细铜粉的主要指标
HJT 电池（异质结电池）的少银、无银化
银包铜浆料结合丝印技术：用银包铜粉制成的浆料替代部分纯银浆料，通过丝网印刷工艺形成电极。银包铜技术在一定程度上减少了纯银的使用量，同时银层提高了铜粉的抗氧化性和导电性，对电池效率的影响相对较小。但该技术可能存在银包铜粉制备工艺复杂、成本控制难度较大以及长期稳定性有待验证等问题。
电镀铜技术：在基体金属表面通过电解方法沉积金属铜制作铜栅线，进而作为电极收集光伏效应产生的载流子。首先在异质结电池表面的透明导电薄膜（TCO）上，使用 PVD 设备沉积种子层以改善电极接触与附着性；接着进行图形化处理，形成待镀铜区域的线路图形；然后将待电镀电池浸泡在硫酸铜溶液中通电电解，使铜离子在需要镀铜的线路区域内沉积成铜；最后进行后处理，制作保护层并剥离掩膜、刻蚀掉剩余种子层等，得到铜电极。这种技术的优势在于铜价远低于银浆，可大幅降低原材料成本实现无银化，且铜电镀电极导电性能优于银栅线，与 TCO 层的接触特性更好，能降低电池电极欧姆损耗、提高电性能，还具有超细线宽、更优的高宽比和更好的塑性，可促进提升电池转换效率。然而，其量产也面临一些难点，如工艺流程较长，易发生脱栅、氧化等情形，在设备工艺成本及良率控制方面存在难度，且电镀工艺会留存各种重金属、废液，环保处理成本较高。
TOPCon 电池（隧穿氧化层钝化接触电池）的少银、无银化
浆料优化：通过改进银浆的配方和性能，提高银浆的导电性和附着力，从而在保证电池性能的前提下，减少银浆的使用量。例如采用更细的银粉颗粒、优化有机树脂体系等，使银浆能够更好地填充栅线，降低栅线宽度，减少光的遮挡，同时提高电极的导电性能。
SMBB 或 0BB 技术：SMBB（选择性多主栅）和 0BB（无主栅）技术通过优化栅线的设计和布局，减少主栅的数量或完全去掉主栅，从而降低银浆在主栅上的使用量。SMBB 技术可以根据电池的电流分布，选择性地在需要的地方设置主栅，提高电流收集效率；0BB 技术则进一步去掉主栅，通过更细的细栅和新的焊接或连接技术实现电池电极的连接，不仅减少了银浆用量，还提高了电池的受光面积和转换效率。
电镀铜技术：与异质结电池的电镀铜工艺类似，TOPCon 电池也可采用电镀铜技术实现无银化。其种子层沉积、图形化、电镀及后处理等工艺流程基本相同，但由于 TOPCon 电池的结构和材料特性与异质结电池略有差异，在具体的工艺参数和设备选择上可能会有所不同。电镀铜技术应用于 TOPCon 电池同样具有降低成本、提高效率的潜力，但也需要克服量产过程中的技术难题。
BC电池（背接触电池）的少银、无银化
BC电池将电池的 PN 结和金属接触都设置在电池的背面，正面无金属栅线，大大减少了正面遮光损失，提高了电池的短路电流和填充因子，从而实现高效的光电转换。BC 电池的转换效率较高，且可与多种技术结合，形成不同的技术路线，如 HPBC、ABC 等，具有较强的技术扩展性和兼容性。
非银金属化技术：已经有企业的 ABC 电池采用非烧穿无银金属化技术，通过特殊的工艺和材料，在电池的背面实现金属化接触，避免了在正面使用银浆形成栅线，从而降低了银的使用量。这种技术利用了 XBC 电池正面无栅线的结构特点，将金属接触点设置在电池背面，不仅提高了电池的正面受光面积和转换效率，还减少了对银浆的依赖。
铜电镀技术：铜电镀技术在 XBC 电池中也有应用前景。其原理与在异质结、TOPCon 电池中的应用相同，通过在电池表面沉积铜来制作电极，实现无银化。铜电镀可以在 XBC 电池的正面或背面进行，根据不同的设计需求形成相应的电极结构，提高电池的性能和降低成本。
作为一家精细化工产品的经销商，安特普纳公司提供优质国产超细铜粉，该产品技术领先，可用于制备铜浆等多种用途。
