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。