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HJT浆料环节成本下降空间大,低温银浆、靶材技术壁垒较高

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  • 2021-01-13
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原标题:HJT浆料环节成本下降空间大,低温银浆、靶材技术壁垒较高

低温银浆、靶材在浆料成本中占比较高

清洗制绒环节和非晶硅沉积环节材料成本较低。目前清洗制绒环节,臭氧+双氧水工艺在大批量生产验证后清洗效果较为稳定,并且在去除氨氮工艺后污水处理与化学品成本大大降低,是现在最佳的清洗工艺,其总体化学品成本已经贴近 P-PERC 电池清洗成本,材料成本约 0.22~0.3 元/片。非晶硅沉积环节,射频化学气相沉积(PECVD 工艺的一种)的材料成本约 0.03~0.04 元/片。

TCO 薄膜沉积环节:IWO 靶材成本高于 ITO,国产靶材降本空间大。对于 PVD 设备结合 ITO 靶材的工艺,靶材密度大于 7.1g/cm3,靶材成本约为 2700 元/kg,电池片的靶材成本约 0.4~0.5 元/片。对于 RPD 设备结合 IWO 靶材的工艺,进口 IWO 的靶材密度约4~4.5g/cm3,靶材成本约为 3200 元/kg,电池片的靶材成本约 0.6~0.7 元/片;若使用国产 IWO 靶材,靶材成本可降至 2000 元/kg,电池片的靶材成本约 0.2~0.3 元/片。

低温银浆是丝网印刷工艺所采用的关键材料,银浆用量大、成本高昂。传统晶硅电池通常采用高温银浆,导电性能较好。而 HIT 电池采用低温工艺,须使用低温导电银浆。由于低温导电浆料的导电性比高温导电浆料差,印刷性能也差,使得异质结电池的浆料增重较大,在四,五根主栅的情况下,大约在 300mg 左右,占据整个异质结加工电池的成本的约 30~40%。目前低温银浆主要采用日本京都电子生产的浆料,价格高昂,制造成本为 0.08美元/W,而 P-PERC 高温银浆的相应成本不到 0.02 美元/W。

低温银浆:国产化及电极工艺进步是降本关键

低温银浆工艺技术要求高,配方、三辊工序是关键工序。低温银浆的制备工艺共分为配料、混料、搅拌、三辊混合、过滤包装 5 大步骤,其中配料及三辊混合工序为关键工序。银浆是配方型产品,配方对低温银浆的生产至关重要。配方设计的难点在于:1、平衡降低电极线电阻和提升电极焊接附着力之间的技术矛盾;2、在降低电极线电阻的同时保证电极的长期可靠性、降低电极制造成本。三辊工序是银浆生产过程中影响产品粘度、细度、固体含量、流变性能的关键混合工序。HIT 银浆是低温固化型有机体系,对温湿度、有机及金属杂质的影响更加敏感,所以相比于高温光伏银浆在三辊工序,需提升剪切速度、温度、辊距控制精度。此外,高温银浆使用的 1-3μm 球形银粉无法在低温工艺中使用,专用银粉的开发也是 HIT 低温银浆技术开发的重点。

低温银浆尚依赖进口,国产供应商处于起步阶段。目前 HIT 银浆市场占有率最大的供应商是来自日本的 KE。日本 KE 专注 HIT 电池使用的低温银浆开发,目前其 Finger 细栅产品的体电阻率已低于 6*10-6Ωcm,并将在 1 年内通过引入低温烧结银粉技术,将电极体电阻率降至 4-5*10-6Ωcm;细栅产品可印刷 35-40μm 宽的 Finger 设计网版,该产品焊接拉力大于 1N/mm。日本 Nanotech、杜邦、贺利氏均有开发过 HIT 低温银浆产品,但目前面试的量产品市占比较小。国内供应商方面,目前已宣称涉足该领域的国内厂商有常州聚和、深圳首骋、苏州晶银、上海匡宇等 4-5 家。常州聚和生产的 CSP-T1 高效低温固化 HIT证明银浆在印刷性、体电阻率和焊接拉力方面均已接近进口产品同一水平。

MBB、SWCT 工艺可大幅降低银浆用量,系当前主要降本手段。多主栅(MBB)一般是指太阳电池有 5 根以上的主栅线,目前已应用于同质结太阳能电池。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。梅耶博格采用的 SWCT 技术,将一层内嵌铜线的聚合物薄膜覆盖在异质结电池正面,代替银主栅,可降低银浆单耗至 100mg/片,银浆成本降至 0.6-0.7 元/片。

靶材:工艺技术要求高,初步实现国产化

TCO 薄膜制备主要采用 ITO、SCOT、IWO、ICO 四种靶材。溅射是制备薄膜材料的主要技术之一,它利用离子源产生的离子,在真空中经过加速聚集,而形成高速度能的离子束流,轰击固体表面,离子和固体表面原子发生动能交换,使固体表面的原子离开固体并沉积在基底表面,被轰击的固体是用溅射法沉积薄膜的原材

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