光伏用銀漿以白銀為主材，主要用于太陽能電池柵線的制作，其成本占整個太陽能電池非硅成本的30%以上，且占比越來越高。同時根據(jù)世界白銀協(xié)會的預測，2050年光伏用銀漿將消耗世界總銀量的90%，整個行業(yè)很有可能將面臨無銀可用的局面。去銀化已經(jīng)成為光伏領域研發(fā)突破的重點。

在這一背景下，純銅漿料技術作為光伏行業(yè)的一項前沿技術，正以其獨特的優(yōu)勢和潛力，成為行業(yè)主要的研究方向。目前在東方日升的異質(zhì)結伏曦電池片產(chǎn)線上，銅漿的測試導入和量產(chǎn)工作正在有條不紊地展開。從目前的產(chǎn)線結果來看，銅漿在異質(zhì)結產(chǎn)品上的應用，已經(jīng)取得了非常好的結果，在保證電池效率的情況下，能夠使得電池單瓦純銀耗量由現(xiàn)在的6mg/W達到0.5mg/W!

異質(zhì)結技術的電池結構和低溫工藝極致適合銅漿應用

對漿料自身而言，銅漿的應用核心在于解決銅在電池高溫燒結情況下的穩(wěn)定性。首先銅本身就較為活潑，在高溫燒結過程中容易被氧化，所以在銅漿使用過程中，對銅的防氧化處理尤為關鍵;其次就是銅離子的擴散，傳統(tǒng)銀漿燒結后形成合金，而銅漿如果也要進行同樣的高溫燒結工藝，在燒結過程中由于高溫，銅元素則容易在電池片上擴散和滲透，形成深能級中心，從而破壞鈍化效果，影響到電池性能。

對于PERC、TOPCon和BC技術的電池結構來說，電池外層膜層均為絕緣材料，為了能夠讓電池柵線和電池的硅材料形成良好的歐姆接觸，就必須要采用高溫燒結(700-800℃左右)的方式，將柵線“燒穿”電池表面的絕緣材料，使柵線直接和硅材料進行接觸，形成合金和有效連接。在這種工藝條件下，如果是銀柵線，則直接采用這種“燒穿”工藝即可;但是在使用銅漿的情況下，為了避免高溫過程中銅被氧化以及銅在電池片上的擴散滲透，就需要分兩步走，先制作“種子層”來燒穿絕緣材料以便和硅材料形成良好接觸，然后再采用銅漿，這無形中也帶來了工藝復雜度和成本的增加。

但是對于異質(zhì)結技術來說，在使用銅漿上，遠不需要這么麻煩。由于異質(zhì)結電池結構的最外層就是導電的TCO膜，不需要高溫燒結，電池的柵線就可以直接和其連接形成良好的歐姆接觸，所以在使用銅漿來制作異質(zhì)結電池柵線的時候，就不需要考慮額外制作種子層，不會帶來工藝復雜度和成本的增加。

東方日升研究團隊通過大量的測試發(fā)現(xiàn)，硅片表面僅10nm厚度的TCO就可以在溫度小于650℃ 時有效阻擋銅離子的滲透，而HJT電池正背面TCO層厚度均達到了80nm。由于TCO層的阻擋，銅不易擴散和滲透進電池內(nèi)部，并且HJT全程是處在不超過200℃的低溫制程中，所以說異質(zhì)結技術是非常適合和匹配銅漿材料和工藝。HJT電池搭配銅漿不但工藝更簡單，同時還具備更高的可靠性。

工欲善其事必先利其器，對于異質(zhì)結產(chǎn)線來說，只需進行幾個核心步驟的設備改良即可與傳統(tǒng)的金屬化工藝兼容，為光伏電池提供了一個平滑的技術轉(zhuǎn)型路徑。無需大規(guī)模改造現(xiàn)有生產(chǎn)線，即可實現(xiàn)純銅漿料的應用，這大大降低了技術升級的成本和風險。

純銅漿料技術作為光伏行業(yè)的一項重要創(chuàng)新，尤其是對異質(zhì)結產(chǎn)品來說，不僅在降低成本方面具有更加顯著的優(yōu)勢，還在提升電池效率和簡化制造工藝方面展現(xiàn)了巨大潛力。隨著東方日升等企業(yè)在該領域的持續(xù)研究和應用推廣，純銅漿料技術有望成為未來光伏電池制造的主流選擇，也必定會使異質(zhì)結技術更加具備競爭力。