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作者 Derek Zhao
更新日期 March 04, 2022

在整個光伏電池片的生產過程中,銀漿一直以來被視為核心關鍵材料,它不僅直接決定了電池片的導電性能,也是光伏電池環節成本占比僅次於矽片的核心耗材。雖然用於電池的電極成形技術眾多,但是絲網印刷憑藉成熟以及簡單的工藝一直佔據光伏金屬化環節的最主流技術路線。

隨著絲網印刷技術,銀漿以及電池相關環節的工藝優化,銀漿耗量已經取得大幅下降,截止2021年,金屬化成本仍約占PERC非矽成本35%左右,而在TOPCon 和HJT電池中占比更高,隨著光伏平價化上網的推動,行業迫切的需要新的金屬化提效降本技術。


銀漿耗量

Source: Heraeus
 

光伏需求旺盛,或引起白銀供給短缺

從20世紀60年代初到2021年,白銀跟隨黃金經歷了多輪牛熊市轉變,白銀價格雖然在不同的歷史時間呈現出不同的發展特點和走勢,但是整體來看,白銀價格跟隨黃金價格在近半個世紀以來呈現上漲趨勢。儘管PERC銀漿單耗隨著大尺寸的導入和工藝的進步下降顯著,但是後續PERC銀漿單耗下降空間已經非常有限,另外,隨著越來越多的新產能選擇TOPCon和HJT電池技術,因為TOPCon 和HJT雙面使用銀漿的特性,導致整體光伏電池銀漿單耗下降緩慢。可以預見的是隨著全球光伏安裝量的不斷攀升,光伏對於白銀的需求將越來越高,根據InfoLink的統計分析,光伏對於白銀的需求將在2024年達到3000噸左右並呈現逐年增長的趨勢。隨著光伏對於白銀需求的持續旺盛,有可能打破現有的白銀供需格局,或引起新一輪的漲價或白銀供給不足。
 

全球銀漿需求

Source: InfoLink
 

新金屬化路線湧現

絲網印刷技術作為一項已經在光伏行業使用了20多年的金屬化路線,近些年隨著網版和漿料的不斷升級優化,不管是效率還是銀漿單耗方面,已經取得了長足的進步,但是受制於技術本身和銀漿特性,慢慢的達到了技術發展的瓶頸,主要體現在銀漿的使用量仍居高不下尤其是在新型電池技術TOPCon 和HJT上以及柵線高寬比提升困難。為了配合新型電池技術的推進以及光伏電池降本的需要,近些年開始湧現多種金屬化技術路線,如鐳射轉印,銀包銅漿,Smart Wire 以及銅電鍍。InfoLink 將為行業同仁分享另外一種全新的金屬化路線:PROXIMA Transfer技術。
 

PROXIMA Transfer技術

傳統的絲網印刷技術需要經歷背銀印刷、烘乾、背鋁印刷、再烘乾、然後翻轉,並再次重複印刷和烘乾的步驟完成正面印刷,最後才燒結完成。整個絲網印刷線需要佔據大量空間,每一印刷網站均需人員干預,另外,頻繁的更換網版和漿料,以及複雜的操作均對產能造成影響。PROXIMA Transfer 全新的金屬化技術,能夠簡化當前的金屬化工藝,只用一台設備,就能替換掉現有雙軌絲網印刷線加烘乾線的操作。


 金屬過程


據PROXIMA Transfer技術團隊介紹,該技術能夠在超高速、無接觸、無停頓的情況下完成傳送過程,同時在電池片的正反面,轉印上客戶所需的銀漿或鋁漿。該技術可支援市面上的所有電池尺寸,客戶可自行選擇電極的圖形。而且,使用該技術轉印到電池片的柵線是無須烘乾的。另外,該技術也能很好的相容目前新型電池的一些特殊要求,非常具有前瞻性。
 

Low capital cost and law operating cost
Source: 上海陸壬資本


此外該技術設備投資成本低,運營成本相較於絲網印刷也有大幅下降;一站式的設計也決定了該金屬化方案占地面積小且只需一名操作工;因為無須銀漿和網板,該方案加工過程中可有效避免污染和繁瑣的清理工作。

產能方面,PROXIMA 因為雙面同時印刷,產能可達10000wph以上,圖形化也可根據需求定制。 

單片銀耗 運營成本 效益增益
Source: 上海陸壬資本

最重要的是,該技術印刷出來的細柵線的最小寬度能夠做到5µm,產線設備能夠做到10µm左右,同時能保持1:1.5的超高高寬比,從而很好的降低遮光面積提高電池的轉換效率(不低於0.6%)。極細的柵線也決定了PROXIMA 可大幅降低銀耗。


Source: 上海陸氏資本
 

結語

隨著習主席提出中國將提高國家自主貢獻力度,採取更加有利的政策和措施,二氧化碳排放力爭於2030年前達到峰值,努力爭取2060年前實現碳中和。光伏已然是未來實現我們承諾減排目標的主力軍。隨著光伏新增裝機量的逐年攀升,可以預見的是光伏對於白銀的需求將越來越大,有可能打破現有的白銀供需格局,或引起新一輪的漲價或白銀供給不足。為了配合新型電池技術的推進以及光伏電池提效降本的需要,光伏亟需新的金屬化路線,鐳射轉印,銀包銅漿,Smart Wire,銅電鍍以及PROXIMA Transfer 技術均未來可期。另外,PROXIMA Transfer 技術團隊負責人稱團隊將在今年實戰量產,將金屬化細柵推向10 µm的更高水準。