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銀漿在光伏電池中的應用

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銀漿,是光伏電池片生產(chǎn)制造必備的重要耗材。

銀漿,是光伏電池片生產(chǎn)制造必備的重要耗材。

它由銀粉、玻璃粉、有機物及添加劑組成,經(jīng)過一系列的質(zhì)量檢驗,運輸?shù)诫姵仄瑥S家,通過絲網(wǎng)印刷技術(shù),在電池片薄面形成銀電極柵線結(jié)構(gòu),用于收集和傳導電池片表面的電流。其性能關(guān)系到光伏電池的光電性能。

光伏電池結(jié)構(gòu)示意圖

因此,它是光伏電池片生產(chǎn)環(huán)節(jié)中的核心材料。它的成本很高,單瓦成本0.07元,占電池片非硅成本33%的比例。在電池片整體成本中占比8%-10%。

看了這個比例,商業(yè)嗅覺良好的投資者就會敏感地想到,這是個不低的成本占比,因此有相當程度的商業(yè)機會。而在光伏銀漿的原材料中,身為貴金屬的銀粉,起到?jīng)Q定性因素,占光伏銀漿原材料成本結(jié)構(gòu)98%。

按技術(shù)路線及工藝流程分類,光伏銀漿可以分成高溫銀漿及低溫銀漿。

兩者的區(qū)別,在于工藝中溫度控制。其中,前者是在在 500℃的環(huán)境下,通過燒結(jié)工藝將銀粉、玻璃氧化物、其他溶劑混合而成,而低溫銀漿則在200-250℃的相對低溫環(huán)境下,將銀粉、樹脂、其他溶劑等原材料混合而成。

那么,這兩種一高一低的銀漿,分別會怎樣應用呢?這關(guān)系到目前兩個關(guān)鍵的產(chǎn)業(yè)方向:TOPCon和HJT電池。

TOPCon和HJT 電池技術(shù)具有更高的光電轉(zhuǎn)換效率和效率提升空間。根據(jù)光伏行業(yè)協(xié)會的預測,到 2021 年P(guān)ERC量產(chǎn)電池光電轉(zhuǎn)換效率將達到 23%,而TOPCon和HJT量產(chǎn)的光電轉(zhuǎn)換效率將達到23.5%和24%。

最新的世界紀錄顯示,TOPCon的最高光電轉(zhuǎn)換效率達到 25.21%,HJT的最高光電轉(zhuǎn)換效率達到 25.26%。

雖然兩種電池池技術(shù)市場潛力巨大,占比卻不高,2020 年,它們的市場占比約為 3.5%,其中,全球HJT 電池規(guī)劃產(chǎn)能已突破4.1GW,國內(nèi)HJT電池規(guī)劃產(chǎn)能已突破1.2GW。

TOPCon和 HJT電池技術(shù)光電效率,比現(xiàn)在主流的PERC技術(shù)更高,但其銀漿用量相比PERC 電池技術(shù),也有大幅度的增長。

2020年,N型 TOPCon電池正面使用的銀鋁漿(95%銀)消耗量約為 87.1mg/片,背銀消耗量約為 77mg/片;N 型HJT電池雙面低溫銀漿消耗量約為 223.3mg/片。

其中,TOPCon技術(shù)將增加20%的銀漿用量,HJT電池技術(shù)更是將增加50%+的銀漿用量。而TOPCon電池,主要應用高溫銀漿。由于HJT電池非晶硅薄膜含氫量較高等特有屬性,要求生產(chǎn)環(huán)節(jié)溫度不得超過 250℃。

因此,HJT電池公認的這個明星方向,是低溫銀漿技術(shù)研發(fā)及產(chǎn)業(yè)化的最好推動力。根據(jù)預測,到2025年,低溫銀漿市場將達到99.6億的市場空間,較2019年增長15倍,有望成為未來5年行業(yè)的新焦點。

HJT雖好,低溫銀漿又是剛性工藝,不能缺少。但現(xiàn)實卻令人非常尷尬。在現(xiàn)階段的市場中,主流仍然是高溫銀漿,滲透率超過98%。

這其中的原因,在于低溫銀漿的技術(shù)路線上,存在著一系列待突破的難點。

第一,傳統(tǒng)燒結(jié)工藝在低溫銀漿中不再適用,需通過重新配比等手段開發(fā)專用銀粉;第二,低溫銀漿對溫度、濕度、雜質(zhì)水平等更為敏感,需優(yōu)化生產(chǎn)工藝的剪切速度及控制精度等;第三,低溫銀漿導電性及印刷性能較差,使得單瓦用量提升,成本端壓力加重。

因此,受制于技術(shù)瓶頸及成本壓力,使得低溫銀漿一面“看上去很美”,另一面卻是個“尷尬的存在”。

不過,現(xiàn)在讓人看不起的東西,用動態(tài)的眼光觀察,可能會得到不一樣的結(jié)論。這種“莫欺少年窮,未來追不上”的現(xiàn)象,在中國制造業(yè)的歷史上,也并不少見。

銀漿 光伏電池

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