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2021-2030太阳电池金属化技术预测:银浆丝网印刷占主导,细线印刷和多主栅持续推进

日期:2021-03-02    来源:PV-Tech

国际太阳能光伏网

2021
03/02
10:39
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关键词: 太阳能电池 银电极市场 光伏装机

继2021年1月彭博新能源财经(BNEF)分析师给出2021年新增光伏194GW的预测后,2月,BNEF再次调高了对2021年的期待,认为2021年全球新增光伏装机容量有望达到209GW,成为光伏发电的创纪录年份。而2023年的全球新增光伏装机容量更是有可能达到240GW。

光伏行业的持续快速发展,为上下游相关产业链带来巨大的市场机会。金属化是晶硅太阳电池生产的关键步骤,通过导电浆料丝网印刷和烧结等手段,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。

目前包括PERC、TOPCon和异质结在内,太阳电池正面金属电极仍以银电极为主,根据CPIA数据,2020年银电极市场占比达到99.9%。由于银价格较高,部分企业及研究机构正积极开发利用贱金属如铜等替代银的电极技术(比如铜浆料)。将于3月25日在江苏常州召开的“第七届太阳电池浆料与金属化技术论坛”上,东洋铝业将介绍《低成本金属化路径——银包铜浆料》。

CPIA数据显示,目前电池片的金属栅线几乎全部通过丝网印刷的方式制备,2020 年市场占比达到99.9%。生产企业和设备厂家也在研发孔板印刷、喷墨、电镀等其他栅线印刷技术。主要用于异质结电池的电镀铜电极技术因工艺繁琐,使用率相对较低。预计未来10 年内丝网印刷技术仍将是主流技术。随着技术进步,电池片的栅线印刷技术也将多样化。

晶硅太阳电池正面金属化电极包括主栅和副栅(副栅也称细栅线),主栅用于汇流、串联,副栅用于收集载流子。在保持电池串联电阻不提高的条件下,减小副栅宽度有利于降低遮光损失并减少正银用量。2020年,副栅宽度一般控制在35.8μm 左右,随着浆料技术和印刷设备精度的提升,副栅宽度仍会保持一定幅度的下降。预计到2030 年副栅宽度或将下降至25.2μm 左右。

《中国光伏路线图2020年版》信息显示,在不影响电池遮光面积及串联工艺的前提下,提高主栅数目有利于缩短电池片内电流横向收集路径,同时减少电池功率损失,提高电池应力分布的均匀性以降低碎片率,并提高导电性。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,市场份额达到66.2%,预计到2030年,9主栅及以上主栅数量的电池片市场占有率将持续增加。其他主栅技术包括MWT、无主栅、IBC 等也将占据一定市场份额。

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