金属化是晶硅太阳电池生产的关键步骤,通过导电浆料印刷和烧结,或者铜电镀等手段,在硅片正面和背面制备金属化电极,从而将光生载流子导出电池。浆料包括银浆、银包铜浆、铜浆、银铝浆和铝浆等类别。浆料由导电相、粘结剂和有机载体等组成,是太阳电池金属化工艺的关键材料,对电池的光电转换效率和成本有重要影响。
使用光伏导电浆料,结合印刷和烧结工艺,是太阳电池金属化的主流路线。截至2025年一季度,银粉仍然是光伏浆料使用最普遍的导电材料,白银价格对光伏银浆成本影响巨大。2024年白银价格经历了显著的波动与上涨,全年涨幅接近35%,并创下12年来的新高。
1. 光伏电池金属化行业2025年继续积极探索低银/无银化技术
银包铜+0BB
银包铜粉是指在铜粉的表面包覆一层银,这种材料结合了银和铜的优点,具有导电性好、化学稳定性高、不易氧化和成本相对较低等特点。0BB技术取消了电池片主栅,用焊带替代主栅收集及导出电流的作用。银包铜浆料和0BB技术的组合,可以大幅降低银浆耗量。
2025年银包铜技术将进一步走向成熟。银包铜粉中的银层厚度决定了银包铜粉的导电性、抗氧化性、烧结行为以及最终在太阳能电池中的性能。银层越厚,通常导电性越好,但成本也越高。相反,较薄的银层可能会降低成本,但可能需要更优化的烧结工艺来确保良好的导电性和附着力。
华晟已实现超低银含量的银包铜浆料在异质结电池全面应用。帝科2024年已实现了30%银含量银包铜产品的量产应用。2021年通威首条210大尺寸HJT中试线投产以来,产品路线历经MBB、SMBB、0BB,浆料也由纯银浆切换至银包铜,三年间银耗量由30.7mg/W下降至6.5mg/W,下降比例78.8%。
铜浆
2024年12月,帝科在投资者互动平台表示,公司较早期就与行业领先企业合作开发铜浆技术,重点关注铜粉制备与抗氧化技术开发,产品技术水平处于行业领先地位,并持续与领先客户、产业链伙伴合作开发整体应用解决方案,以优化性能、量产性、易用性和可靠性等指标。
据“FusionMaterials聚和材料” 微信公众号2024年11月12日消息,聚和材料推出可用于光伏电池的铜浆产品。聚和材料将进一步优化铜浆配方及其配套应用技术,继续优化其印刷形态及高宽比,目标将聚和铜浆产品全面应用于各类光伏电池技术之中。
2024年12月消息,通威正在开展铜浆在TNC和THC电池上的应用测试。长远来看,晶硅电池金属化成本下降是大势所趋,除铜浆技术外,公司也在积极推动叠栅、铜互连等技术的量产导入,并将持续围绕技术可行性、产品可靠性和经济性等维度对各项金属化新技术进行动态评估。
铜电镀
铜电镀技术极具潜力。2024年6月,通威在GW级异质结中试线上攻克了15μm细线宽铜栅线量产技术、柔性接触连续电镀、铜栅线异质结电池互联等关键核心技术。爱旭首创无银金属栅线涂布技术,通过电化学及化学手段镀铜、镍、锡,并在10GW规模的生产线上取得了全面超越印刷银浆的工艺效果。预计2025年铜电镀技术将进一步取得推广应用。
2. 光伏行业将在2025年继续探索白银回收利用
从废弃光伏组件中回收白银的方法,既有采用传统的湿法冶金处理(包括酸浸出和沉淀),也有采用创新且能耗高的高效方法。现有的大多数银回收工艺都是在实验室规模下,针对电池或小型组件开发的,而基于实际使用的大型光伏组件的工艺则非常少。
为了实现完全的银回收,电池上的金属与酸/提取介质之间的表面接触非常重要,这可以通过高能热处理(如热解以去除聚合物层)或简单的机械破碎(随后进行细粒分离)来实现。
光伏行业将在2025年继续探索白银回收利用。为了实现成本优化、回收率提升和废弃物最小化,预计光伏组件白银回收将不是一个独立的工艺,而是废弃光伏组件整体资源回收利用的一个重要组成部分。
2024年10月,生态环境部办公厅发布《废光伏设备回收处理污染控制技术规范(征求意见稿)》,有利于促进光伏组件回收利用的发展。
总结和展望
2025年,白银价格的高位震荡将加速光伏金属化技术的“去银化”进程,推动中国光伏行业银包铜+0BB、铜浆、铜电镀等低银/无银金属化技术的研发和大规模应用。与此同时,白银回收体系的完善将增强产业链韧性。长期来看,技术迭代与银价波动将形成动态平衡。