多主栅技术、印刷技术的改进等推动光伏电池领域银浆单耗下降

发布时间：2022-03-07　　来源：立鼎产业研究网　点击量： 4164　

多主栅技术逐渐成为市场主流。太阳能电池金属电极主要包括主栅和细栅，主栅用于汇流、串联，细栅用于收集光生载流子。根据CPIA统计数据，2020年，随着主流电池片尺寸增大，9主栅及以上技术成为市场主流，相较2019年上升46.1个百分点至66.2%。2020年9BB细栅宽度控制在平均35.8μm。随着银浆技术的创新和印刷技术的提升，预计细栅宽度还会保持一定幅度的下降，到2030年底，细栅宽度或将下降至25.2μm左右。

12主栅、无主栅、无栅线太阳能电池示意图

资料来源：CNKI

多主栅技术可大幅降低银浆用量，系当前主要降本手段。在不增加串联电阻的前提下，减小细栅宽度，可以降低遮光损失，提升入射光线的利用率的同时降低银浆用量。在不影响遮光面积及串联工艺的前提下，增加主栅数目有利于缩短电池片内电流横向收集路径，减少电池功率损失，提高导电性。多主栅技术是在增加主栅数目的同时减小主栅和细栅宽度，可以实现尽量在不牺牲电池转换效率、增加组件可靠性的同时，降低银浆用量。研究显示，多主栅技术在电池端转换效率可提升大约 0.2%，节省正银耗量 25-35%。该技术同样可应用于异质结太阳能电池，有效降低银浆使用量。采用 5BB 技术的 HIT电池银浆单耗约为 300mg/片、银浆成本约 1.9~2.1 元/片，采用 MBB 技术的银浆成本约 1.1~1.2 元/片。

2019-2030E年各种主栅技术市场占比变化趋势（单位：%）

资料来源：CPIA

不同主栅技术下电池正银单位消耗量（单位：mg/片）

资料来源：帝科股份公告

印刷技术的改进可以大幅降低银浆耗量。

（1）分步印刷：分步印刷的特点是主栅和副栅分别由两次单独的印刷动作完成，其印刷过程对于对准精度要求不高，操作相对简单。主栅可选用完全非接触式低固含量的浆料，既降低银浆成本，又可以得到较高的开压。另外由于主栅独立印刷，如果选用高结合力浆料，配合较低主栅高度的设计，也可以在保证主栅拉力的前提下有效降低单耗。根据贺利氏公司统计数据，2021 年 5 月，分步印刷技术的全球市场份额持续扩大，首次突破了 60%；分步印刷技术在单晶 PERC 上的使用率也增至 62%。同时，两次印刷技术的全球市场份额已缩减至0.0%，濒临市场淘汰边缘；

（2）新型印刷技术：迈为股份开始尝试采用新型转移印刷技术来大幅降低银浆耗量。根据迈为股份 2020 年年报，迈为股份正在开展一种特殊的转移印刷设备项目，目前已经研发完成。该项目研究一种转移印刷的方法来代替丝网印刷，能够做到更细的栅线，形貌更好。该技术可以转移太阳能电池银浆的薄膜，该薄膜由特殊材料和工艺制成，采用一种特殊的转移工艺，并配合高精度 CCD 系统，可以很精准地将银浆从薄膜上转移到电池片上。已经有数据证明转移印刷是可行的，且能够节省银浆 40-50%。

不同电池片类型采用的印刷技术占比（单位：%）

资料来源：贺利氏

银包铜浆料导入有望成为降本新渠道，但导电性和组件可靠性还需进一步验证。HJT电池生产企业也在尝试将银包铜导入到HJT电池中。2021年7 月2日，华晟新能源500MW异质结项目 M6 HJT 电池转换效率达到创纪录的25.26%。该项目使用最新的高精度串焊，导入银包铜浆料，极大地压缩异质结技术成本，HJT 电池单位银耗与 PERC 电池单位银耗之间的差距有望从 2020 年的 100%左右急剧缩小到 20%以内，后续仍有进一步下降的空间，贴近甚至低于PERC 银耗量。

随着技术进步，银浆单耗呈现持续下降趋势。2020 年 M6 尺寸 P 型电池平均银浆耗量约 107.3mg/片，同比下降 6.5%，其中正面银浆平均耗量约为 78.2mg/片，背面银浆平均耗量 29.1mg/片；TOPCon 电池正面使用的银铝浆（95%银）消耗量约 87.1mg/片，背银消耗量约 77mg/片；异质结电池双面低温银浆消耗量约223.3mg/片，同比下降 25.6%。