首頁(yè) > 行業(yè)資訊

HJT漿料環(huán)節(jié)成本下降空間大 低溫銀漿、靶材技術(shù)壁壘較高

來源:新能源網(wǎng)
時(shí)間:2021-01-12 15:19:03
熱度:

HJT漿料環(huán)節(jié)成本下降空間大 低溫銀漿、靶材技術(shù)壁壘較高低溫銀漿、靶材在漿料成本中占比較高清洗制絨環(huán)節(jié)和非晶硅沉積環(huán)節(jié)材料成本較低。目前清洗制絨環(huán)節(jié),臭氧+雙氧水工藝在大批量生產(chǎn)驗(yàn)

低溫銀漿、靶材在漿料成本中占比較高

清洗制絨環(huán)節(jié)和非晶硅沉積環(huán)節(jié)材料成本較低。目前清洗制絨環(huán)節(jié),臭氧+雙氧水工藝在大批量生產(chǎn)驗(yàn)證后清洗效果較為穩(wěn)定,并且在去除氨氮工藝后污水處理與化學(xué)品成本大大降低,是現(xiàn)在最佳的清洗工藝,其總體化學(xué)品成本已經(jīng)貼近 P-PERC 電池清洗成本,材料成本約 0.22~0.3 元/片。非晶硅沉積環(huán)節(jié),射頻化學(xué)氣相沉積(PECVD 工藝的一種)的材料成本約 0.03~0.04 元/片。

(來源:微信公眾號(hào)“集邦新能源網(wǎng)”)

TCO 薄膜沉積環(huán)節(jié):IWO 靶材成本高于 ITO,國(guó)產(chǎn)靶材降本空間大。對(duì)于 PVD 設(shè)備結(jié)合 ITO 靶材的工藝,靶材密度大于 7.1g/cm3,靶材成本約為 2700 元/kg,電池片的靶材成本約 0.4~0.5 元/片。對(duì)于 RPD 設(shè)備結(jié)合 IWO 靶材的工藝,進(jìn)口 IWO 的靶材密度約4~4.5g/cm3,靶材成本約為 3200 元/kg,電池片的靶材成本約 0.6~0.7 元/片;若使用國(guó)產(chǎn) IWO 靶材,靶材成本可降至 2000 元/kg,電池片的靶材成本約 0.2~0.3 元/片。

低溫銀漿是絲網(wǎng)印刷工藝所采用的關(guān)鍵材料,銀漿用量大、成本高昂。傳統(tǒng)晶硅電池通常采用高溫銀漿,導(dǎo)電性能較好。而 HIT 電池采用低溫工藝,須使用低溫導(dǎo)電銀漿。由于低溫導(dǎo)電漿料的導(dǎo)電性比高溫導(dǎo)電漿料差,印刷性能也差,使得異質(zhì)結(jié)電池的漿料增重較大,在四,五根主柵的情況下,大約在 300mg 左右,占據(jù)整個(gè)異質(zhì)結(jié)加工電池的成本的約 30~40%。目前低溫銀漿主要采用日本京都電子生產(chǎn)的漿料,價(jià)格高昂,制造成本為 0.08美元/W,而 P-PERC 高溫銀漿的相應(yīng)成本不到 0.02 美元/W。

低溫銀漿:國(guó)產(chǎn)化及電極工藝進(jìn)步是降本關(guān)鍵

低溫銀漿工藝技術(shù)要求高,配方、三輥工序是關(guān)鍵工序。低溫銀漿的制備工藝共分為配料、混料、攪拌、三輥混合、過濾包裝 5 大步驟,其中配料及三輥混合工序?yàn)殛P(guān)鍵工序。銀漿是配方型產(chǎn)品,配方對(duì)低溫銀漿的生產(chǎn)至關(guān)重要。配方設(shè)計(jì)的難點(diǎn)在于:1、平衡降低電極線電阻和提升電極焊接附著力之間的技術(shù)矛盾;2、在降低電極線電阻的同時(shí)保證電極的長(zhǎng)期可靠性、降低電極制造成本。三輥工序是銀漿生產(chǎn)過程中影響產(chǎn)品粘度、細(xì)度、固體含量、流變性能的關(guān)鍵混合工序。HIT 銀漿是低溫固化型有機(jī)體系,對(duì)溫濕度、有機(jī)及金屬雜質(zhì)的影響更加敏感,所以相比于高溫光伏銀漿在三輥工序,需提升剪切速度、溫度、輥距控制精度。此外,高溫銀漿使用的 1-3μm 球形銀粉無法在低溫工藝中使用,專用銀粉的開發(fā)也是 HIT 低溫銀漿技術(shù)開發(fā)的重點(diǎn)。

低溫銀漿尚依賴進(jìn)口,國(guó)產(chǎn)供應(yīng)商處于起步階段。目前 HIT 銀漿市場(chǎng)占有率最大的供應(yīng)商是來自日本的 KE。日本 KE 專注 HIT 電池使用的低溫銀漿開發(fā),目前其 Finger 細(xì)柵產(chǎn)品的體電阻率已低于 6*10-6Ωcm,并將在 1 年內(nèi)通過引入低溫?zé)Y(jié)銀粉技術(shù),將電極體電阻率降至 4-5*10-6Ωcm;細(xì)柵產(chǎn)品可印刷 35-40μm 寬的 Finger 設(shè)計(jì)網(wǎng)版,該產(chǎn)品焊接拉力大于 1N/mm。日本 Nanotech、杜邦、賀利氏均有開發(fā)過 HIT 低溫銀漿產(chǎn)品,但目前面試的量產(chǎn)品市占比較小。國(guó)內(nèi)供應(yīng)商方面,目前已宣稱涉足該領(lǐng)域的國(guó)內(nèi)廠商有常州聚和、深圳首騁、蘇州晶銀、上??镉畹?4-5 家。常州聚和生產(chǎn)的 CSP-T1 高效低溫固化 HIT證明銀漿在印刷性、體電阻率和焊接拉力方面均已接近進(jìn)口產(chǎn)品同一水平。

MBB、SWCT 工藝可大幅降低銀漿用量,系當(dāng)前主要降本手段。多主柵(MBB)一般是指太陽電池有 5 根以上的主柵線,目前已應(yīng)用于同質(zhì)結(jié)太陽能電池。研究顯示,多主柵技術(shù)在電池端轉(zhuǎn)換效率可提升大約 0.2%,節(jié)省正銀耗量 25-35%。該技術(shù)同樣可應(yīng)用于異質(zhì)結(jié)太陽能電池,有效降低銀漿使用量。采用 5BB 技術(shù)的 HIT 電池銀漿單耗約為 300mg/片、銀漿成本約 1.9~2.1 元/片,采用 MBB 技術(shù)的銀漿成本約 1.1~1.2 元/片。梅耶博格采用的 SWCT 技術(shù),將一層內(nèi)嵌銅線的聚合物薄膜覆蓋在異質(zhì)結(jié)電池正面,代替銀主柵,可降低銀漿單耗至 100mg/片,銀漿成本降至 0.6-0.7 元/片。

靶材:工藝技術(shù)要求高,初步實(shí)現(xiàn)國(guó)產(chǎn)化

TCO 薄膜制備主要采用 ITO、SCOT、IWO、ICO 四種靶材。濺射是制備薄膜材料的主要技術(shù)之一,它利用離子源產(chǎn)生的離子,在真空中經(jīng)過加速聚集,而形成高速度能的離子束流,轟擊固體表面,離子和固體表面原子發(fā)生動(dòng)能交換,使固體表面的原子離開固體并沉積在基底表面,被轟擊的固體是用濺射法沉積薄膜的原材籵,稱為濺射靶材。TCO 薄膜沉積環(huán)節(jié)主要存在 PVD 與 RPD 兩種技術(shù)路線,PVD 技術(shù)以 ITO/SCOT 作為靶材,RPD技術(shù)采用 IWO/ICO 作為靶材。

靶材制造工藝技術(shù)要求高,我國(guó)企業(yè)與國(guó)際先進(jìn)水平尚有較大差距。靶材的質(zhì)量水平會(huì)直接影響到沉積所得薄膜的均勻性和一致性,因此濺射靶材對(duì)純度、致密度和組織均勻性等特性均有嚴(yán)格要求。太陽能電池等領(lǐng)域?qū)饘偌兌鹊囊笠话銥?99.995%(4N5);靶材的致密度會(huì)對(duì)濺射的沉積速率、濺射膜粒子的密度和放電現(xiàn)象以及薄膜的電學(xué)和光學(xué)性能有顯著影響;靶材的成分、組織和晶粒度大小主要影響沉積薄膜的均勻性和質(zhì)量的穩(wěn)定性。燒結(jié)法是生產(chǎn)靶材的最優(yōu)工藝,金屬銦經(jīng)過煅燒制成粉末,再和氧化錫或者氧化鎢粉末按照一定比例混合,壓塊高溫?zé)Y(jié)制成靶材。2018 年的數(shù)據(jù)顯示,日韓企業(yè)可以做出長(zhǎng) 3000 毫米、寬 1200 毫米的單塊靶材,但國(guó)內(nèi)的長(zhǎng)度不超過 800 毫米。

高端靶材市場(chǎng)被日韓企業(yè)壟斷,ITO、IWO 靶材已初步實(shí)現(xiàn)國(guó)產(chǎn)化。國(guó)內(nèi)金屬的提純技術(shù)有限,無法達(dá)到高純?yōu)R射靶材的生產(chǎn)要求,因此,高純?yōu)R射靶材上游的高純金屬市場(chǎng)目前也主要被日韓企業(yè)所壟斷,日本三井、東曹、日立、三星、康寧等是全球 ITO 靶材主要供應(yīng)商。國(guó)內(nèi)在小尺寸濺射靶材制造水平上已達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平,但大尺寸水平距離國(guó)際先進(jìn)水平差距較大。國(guó)內(nèi)先導(dǎo)、映日等企業(yè) ITO 產(chǎn)品已經(jīng)比較成熟,SCOT 正在積極研發(fā),IWO 壹納已經(jīng)實(shí)現(xiàn)國(guó)產(chǎn)。廣東先導(dǎo)的 ITO 靶材業(yè)務(wù)收購(gòu)自優(yōu)美科國(guó)際有限公司,其生產(chǎn)的高純度、高密度 ITO 旋轉(zhuǎn)和平面靶標(biāo),長(zhǎng)度可達(dá) 4000 毫米。(文章來源:未來智庫(kù))

原標(biāo)題:HJT漿料環(huán)節(jié)成本下降空間大,低溫銀漿、靶材技術(shù)壁壘較高