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加速铜电镀技术落地!铜栅线有望开启无"银"时代

异质结是目前公认的光伏电池主流技术路径,但成本较高仍然是制约其发展的因素,其中银浆占异质结非硅成本近40%。对于银浆降本主要有三个路径:一是铜电镀,沉积金属铜取代原先的银作为金属栅线,收集光伏效应产生的载流子;二是通过多主栅或者无主栅的方式减少银浆的消耗;三是改变浆料的配比,采用银包铜等方式减少低温银浆的使用量。

与其他光伏电池技术相比,异质结光伏电池技术具有转换效率高、光照稳定性好,无光致衰减与电势诱导衰减效应、温度特性优良、双面电池设计、度电成本低等优势。光伏行业普遍认为异质结是下一代光伏电池技术最有力的竞争者,光伏企业纷纷开展技术研发,进行产业布局。

2022年8月,国家电投集团新能源科技有限公司(以下简称“国电投新能源”)成功引入战略投资方,标志着国家电投自主研发的高效铜栅线异质结光伏电池(C-HJT电池)量产技术得到了资本市场的认可,打通了从技术研发、中试再到成果转化的全链条,为异质结电池技术产业化落地、市场化推广和公司的发展奠定了坚实的基础。

电池是使用N型硅片为衬底,通过真空薄膜沉积工艺在N型硅片正反面分别结合本征及不同掺杂类型的非晶硅薄膜,并采用双面透明导电薄膜做电流收集层,从而形成高效光伏电池。区别于常见的丝网印刷银栅线的硅异质结电池,电池的特点在于其采用金属沉积的方式制备铜栅线,使栅线具有更加优化的高宽比,提高了短路电流,提升了电池的转换效率,同时铜栅线在材料导电性及成本上也更具有优势。

国家电投积极布局C-HJT电池的研发生产。“国电投新能源铜栅线量产技术”是国家电力投资集团落实习近平总书记关于“国电投把光伏产业做好”重要批示的阶段性成果。2023年1月,总投资超50亿元的国电投新能源5GW高效异质结光伏电池及组件生产基地项目在浙江省温州市开工。据了解,该项目采用了国际领先的高效铜栅线晶体硅异质结光伏电池量产技术,量产产品光伏发电转化效率可以达到25%,比同类产品的转化效率有了大幅提升。这也是国内首个运用这一技术的量产基地,项目工程分两期建设,第一期计划于2023年9月投产。

在设备合作方面,2023年1月29日,罗博特科(SZ.300757)发布公告称,国电投新能源与公司签署《战略合作框架协议》。罗博特科与国电投新能源拟充分发挥各自优势,就C-HJT电池VDI电镀解决方案建立全方位战略合作,携手推进C-HJT电池技术的发展。

2023年1月30日,东威科技(SH.688700)公告,国电投新能源与公司就C-HJT电池垂直连续电镀解决方案开发及后续业务合作事宜签订了《铜栅线异质结电池垂直连续电镀解决方案战略合作框架协议》。据悉,该设备为全球第一台达到8000片/每小时的量产线,将在光伏领域起到去银化、降本增效革命性里程碑式的重大意义。

在市场竞争方面,异质结行业发展前景好,吸引了众多企业的布局,其中,异质结电池效率和降本是一直以来备受关注的话题。亚化咨询主办的第九届太阳电池浆料与金属化技术论坛将于2023年3月1日在常州召开。国家电投集团光伏首席专家王伟博士将作重要报告,介绍高效铜栅线金属化晶硅异质结电池。

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