太阳能电池浆料2019.8.1
第1页/共10页 太阳能电池浆料
在太阳能电池的表面制备电极引出电流是太阳能发电的关键环节之一。目前业内的常用方式即在太阳能电池片的两面印刷电池浆料做成电极，其中一种是用于太阳能电池背面的铝或铝＋银电极；另一种是用于太阳能电池受光面（正面）的银电极。根据组成成分，太阳能电池浆料分为：银浆 、铝浆。
目前，光伏电池浆料约占太阳能电池成本的 20%；“十三五”太阳能发展规划提出，到2020年光伏发电要实现用电侧平价上网。减少电池片浆料用量，和硅片的价格下降一起构成电池成本降低的主要驱动力。随着硅片价格下跌，近两年国内电池浆料成本占电池总成本的比重增加。因此，国内众多的太阳能电池生产企业对电池浆料的成本越来越重视。多主栅、超细栅线金属化技术有利于减少正银用量；正银的国产化，也有利于电池企业降低浆料成本。其次，由于浆料次级原材料已可全部自制，已完成完整的工艺链，这样可带来低成本、质量可控及一对一服务保证技术服务的即时性等优势。
浆料产品一个最大特性就是无法定型，随着电池生产技术的不断变化，不同电池厂对原材料的品质要求、工艺路线、生产设备以及其他要求等不一样，而且这些要求都是动态变化，动态调整的；因此，需针对各家电池厂的独特需求，提供定制化服务，双方共同研发创新太阳能电池生产工艺。
一、银浆
电极作为太阳能电池的重要组成部分，主要起收集电流的作用，同时对电池的受光面积和串联电阻有决定性的影响，是太阳能电池转换效率的重要影响因素之一；银浆包括正银和背银。
目前银浆由超细银粉、玻璃粉和有机载体（主要为树脂和有机溶剂等）以及适量添加剂组成，如图1所示。
图1 银浆组成成分 第2页/共10页 （1）金属银粉
由于银具有良好的导电性，且相对于其他贵金属而言价格便宜，作为银浆中的导电相，银粉纯度要求＞99%，一般占浆料总量的80%～90%；研究结果表明，银粉粒径分布、微观形貌、含量等对太阳电池的转换效率有重要影响。其特性参数主要有粒径、形状、表面状态、比表面积等；目前银浆中广泛使用的是微米、亚微米级超细球形银粉，一般粒径控制在0.1-10μm左右，比表面积为0.2-0.6m2/g好于比表面积大于0.6m2/g的；银粉颗粒形状有球形和片状，球形电性能参数好于片状银粉；粒径过大，银浆的粘度和稳定性有显著的降低，颗粒之间的间隙比较大，烧结成的电极不够紧密，接触电阻大，焊接性也会受到影响；粒径过小，制备困难，容易氧化，在银浆配置过程中难与其他成分混合。不同粒径银粉混合，振实密度大于5g/m3，性能好，振实密度过小时，烧结后收缩大，容易导致断裂，产生空洞等。58-90nm和30-58nm银粉混合，接触电阻小，烧结性能好。
银粉有多种制备方法，其中粒径分布在1μm左右的球形银粉在太阳能电池领域应用广泛，该银粉主要采用化学还原法制备，设备简单，工艺条件容易控制，产品成本低，是目前广泛应用的生产方法。另外，工业用片状银粉主要使用还原球磨法制备，即将化学还原法制得的球形银粉经机械球磨得到片状粉。
（2）玻璃粉
无机相玻璃粉不仅有高温粘结作用，还是银粉烧结的助熔剂，以及形成Ag-Si欧姆接触的媒介物质，是决定其附着强度、硅表面侵蚀程度、接触电阻大小以及最终电极性能的主要因素，占浆料总量的2-10%；主要的任务就是对减反射膜的侵蚀作用能保证获得良好的机械接触；其次，玻璃粉是银重结晶在硅发射极表面的媒介物质，在低于Ag/Si低共熔点的温度下，可以获得接近理想的Ag/Si欧姆接触；最后，玻璃粉还能溶解银粉，甚至影响银粉的烧结动力学过程。
无机玻璃相的制备一般采用高温熔制法：将各种金属氧化物，比如PbO、B2O3、SiO2，BiO3、Al2O3，V2O5、ZnO等，以一定的比例混合，研磨均匀，利用电炉熔炼，熔制温度为900-1300℃，保温时间为1-2h，待混合物呈澄清均化的玻璃液后，直接倒入装有去离子水的容器中淬火冷却，形成的不规则玻璃体在90-120℃下干燥5h以上；最后将玻璃体球磨成粉体，用不同的目筛筛取一定粒径的玻璃粉体。
研究发现，具有适当融化温度和润湿能力的玻璃粉，有助于降低银电极体电阻和接触电阻，增加焊接拉力，是获得最佳电池性能的关键因素之一。玻璃体比率：增多，第3页/共10页 烧结峰值温度下降，体电阻小，接触电阻小；过多银晶粒间玻璃体阻挡层厚，隧道效应几率低，串联电阻大。玻璃相软化液相温度：380-400℃；玻璃相中Pb能与Ag在340℃形成共熔体，Pb含量高，玻璃体中Ag多，冷却时易形成低接触电阻，且玻璃层薄，但Pb含量过高，易腐蚀Si，从而烧穿PN结，烧结冷却后Ag结晶大小和分布取决于Pb含量，Pb含量小，易形成细小分布的结晶银。无铅化：取代Pb元素应具有以下性能：金属氧化物能与SiNx和Si反应；能与Ag低温合金；对Si的腐蚀速度小于SiNx。其中氧化铝可以增加玻璃粉的化学稳定性；ZrO2提高玻璃料的耐碱性；氧化磷是典型的网络形成剂。
（3）有机载体
作为其他固体颗粒的载体，一般占浆料总量的5%～15%。作用是分散和润湿浆料中的银粉及玻璃粉，控制浆料的流变性能，使浆料具有良好的印刷性能，以便转印到硅片上，形成所需的图形，最后在烧结的过程中挥发出去。性能要求不凝聚，无固定沸点，可以在加热过程中逐渐燃烧挥发，到某一温度应燃烧干净，无残留灰分。通过调节有机载体的组成和含量可以改变浆料的粘度、挥发性、触变性等性能，使浆料在印刷时具有较高的流动性，增大栅线高宽比，提高电池的转换效率。常见的有机载体主要有松油醇－乙基纤维素体系和柠檬酸三丁酯－硝化纤维素体系。
有机载体通常包括有机溶剂、有机粘接剂和其他添加剂；有机溶剂的作用是控制浆料的干燥速率和粘接剂的溶解度，可以溶解其他有机物，常温下挥发慢，其重量占有机载体的80%以上，一般为醇、酯、酮类有机物，比如松油醇、柠檬酸三丁酯、醋酸酯等。有机粘接剂的作用就是覆盖固体微粒，阻止微粒的凝聚，结块和沉淀，并赋予浆料合适的流变性，在浆料印刷和干燥后，使固体颗粒粘接在一起，具有一定的强度；一般为高分子聚合物树脂，比如乙基纤维素、苯乙烯、硝化纤维素等。
1.1正面银浆
正银约占电池制造成本的10-12%左右。正银用量约为背银的3倍，含银量达到80-85%左右，银含量过高（＞90%），粘接力、浸焊性下降，银含量低于60%，电阻的变化不稳定。因含银量高，所以正银的价格比背银要高；如果以产值估算，正银导电浆产值可达背银的8-10倍。
导电原理是在光照条件下，硅片中的p-n 结产生的光生电子会朝着电池正面电极运动，空穴朝着背电极运动。如果电子运动到正面电极之前未被缺陷或杂质复合就会被电极收集，进而形成电流流至外电路。因此，这对浆料的要求较高，如形成良好的第4页/共10页 欧姆接触、低的接触电阻、良好的印刷性、良好的附着力等，从而使电池片具有较高的光电转换效率。浆料的质量和性能对晶体硅太阳电池的效率有重要影响，近年来晶体硅太阳电池转换效率的提高大部分要归功于浆料的改善，尤其是正银浆料。不过由于不同种类太阳电池的结构和制备工艺有差别，对正银浆料的性能要求也有所差异，主要包括高温型和低温型，分别应用于晶体硅太阳电池和HIT 太阳电池。
高温烧结型正银浆料一般由银粉、玻璃粉和有机载体等组成。这些组成成分的性能和比例会直接影响太阳电池的转换效率。
HIT 太阳电池的正面电极通常在200 ℃左右进行烧结，因此，必须使用低温型电极浆料。低温银浆成分主要由银粉、树脂、溶剂及添加剂组成。其中，银粉为导电相，树脂是粘结相，溶剂用来溶解树脂、控制浆料的挥发性等，添加剂则是用来改变浆料的各种性能，使其适用于HIT 太阳电池电极的印刷和固化工艺。低温固化型正银浆料中，一种为热塑性浆料，采用热塑性树脂，其溶剂含量较多，固化工艺窗口较窄；另一种采用热固性树脂，称为热固性浆料，加热时，热固性聚合物在相邻的聚合链间形成化学键，形成三维网络结构，比热塑性浆料形成的二维结构要刚硬。
1.2背面银浆
从三种浆料的作用来看，背银的功能性最小，因此技术门槛比较低，背银占电池生产成本的2-3%。先前的背银通常称之为银铝浆，浆料中含银、铝。一是银铝浆中的铝在烧结的过程中在背电极与电池之间形成类似的BSF层。（先前的电池片背电极都是比较宽的两条或三条。）二是降低背银的成本，银和铝的价格有明显差距，背银的固含量在78%左右。
由于背银对电池的性能影响很小，所以电池片厂对背银的要求主要是单耗、焊接性能等，于是形成基本相同的路线，去铝，降低固含量，不管是杜邦、贺利氏还是福禄，当前的背银固含量都低于70%，银含量就更低了。因此背银的发展方向是在保持或提高焊接性能的同时，降低银含量、降低单耗，最终降低成本。
1.3银浆的消耗量
P型常规电池2018年单片电池银浆消耗量约为125mg，目前通过增加主栅数量以及减小细栅宽度可以减少正银消耗量，五主栅及多主栅线技术将是未来趋势。随着技术的更替和新科技的发展，如电镀技术、3D打印技术、贱金属栅线技术等，银浆消耗量有望持续下降。2018年栅线宽度一般控制在45微米，预计未来还有30%的下降空间，到2025年下降到30微米左右。细栅线宽度的下降得益于浆料技术及印刷设备第5页/共10页 精度的提升，印刷设备精度将由目前的±9微米，提高到2025年的±5.5微米。2018-2025年银浆消耗量变化趋势。
1.4银浆发展状况及趋势
光伏银浆包括了高分子技术，焊接技术、半导体技术、界面技术、导电技术，是集粉末、冶金、化工、电子、材料几位一体的高新技术领域，属于资金和技术密集型产业。其核心技术是玻璃粉和有机载体的研发和生产，国产浆料企业若想持续提升竞争力，面临的挑战也越来越大。正银浆料发展的趋势是降低单耗，降低接触电阻，减少遮光面积，从而降低成本，提高电池转化率。实施的途径是需要持续改善玻璃粉性能，有机载体性能，银粉性能，浆料制作技术以及与丝网的合理搭配。这对技术要求更为严苛，也是正银企业的发展动力。
长期以来，凭借长期的技术积累、雄厚的资金实力以及丰富的产业经验，贺利氏、杜邦、三星和硕禾等四大进口浆料巨头一直占据绝大部分的正银市场份额，居于绝对主导地位。贺利氏于2008年推出首款正银浆料，到目前为止已相继推出了十代重要产品，平均每年将光伏电池转换效率提高约0.15%，持续推动行业技术的进步。
国内正面银浆起步较晚，2011年之前国产正银一直未有突破。直到2016年，经过数年技术积累的国产正银企业抓住市场机遇迅速崛起，具备了一定的批量供货能力。2017年，国产正银企业攻克了二三线电池厂，市场份额逐渐攀升，国产化速度超过预期。进入2018年来，随着国产正银的产品性能和品质持续性的提升，部分领先的国产正银企业已拥有部分一线电池大厂客户。据亚化咨询统计，2018年国产正银出货量约在850吨，约占全球太阳电池正银市场份额的37%，其中年出货量超过50吨第6页/共10页 的企业包括无锡帝科、深圳首骋、苏州晶银、上海匡宇和常州聚和；而国产正面银粉的市场份额只有30%。EneryTrend预计2020年国产正银将占到60%的市场份额。
二、光伏铝浆
铝浆的作用主要是在烧结的过程中，在电池片背面形成铝背场来提高电池片的电性能。铝背场的作用机理有两个，一个是铝吸杂；一个是形成所谓的P+层；对铝浆的要求有电性能、外观、翘曲度、附着力等，其中电性能是关键。国内外有很多的相关专利可以查阅，并结合当前电池片、组件厂的要求，可以预见其将来的发展方向必定是高电性能、低翘曲度、外观均一、附着力达标。
2019年中国太阳能电池导电浆料行业分析报告-行业供需现状与发展潜力评估
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2019年中国太阳能电池导电浆料行业分析报告-行业供需现状与发展潜力评估
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【目录名称】2019年中国太阳能电池导电浆料行业分析报告-行业供需现状与发展潜力评估
【交付方式】Email电子版/特快专递
【报告大纲】
第一篇 太阳能电池导电浆料产业运行现状篇
第一章 太阳能电池导电浆料产业相关概述
第一节 太阳能电池导电浆料简介
一、太阳能电池导电浆料特点
二、太阳能电池导电浆料作用
三、太阳能电池导电浆料分类及应用
1、烧渗型导电浆料
2、固化型导电胶
四、烧渗型导电浆料填料
五、太阳能电池导电浆料性能
第二节 导电浆料在光伏产业链中的地位
一、光伏产业链
二、电池片生产成本分析
第二章 2018年全球太阳能电池产业发展及影响分析
第一节 2018年全球光伏产业发展概况
一、全球光伏产业发展现状
二、2018年全球光伏产业规模分析
1、全球光伏装机容量
2、全球光伏装机容量结构
第二节世界太阳能电池产业发展综述
一、近年全球太阳能电池产量增长状况
二、2018年全球太阳能电池产业发展回顾
三、2018年全球太阳能电池产业发展状况
四、2018年全球太阳能电池行业景气度分析
第三章 2018年全球太阳能电池导电浆料市场调研
第一节 2018年全球太阳能电池导电浆料市场环境分析
一、经济环境分析
二、全球光伏装机容量增长迅猛
第二节 2018年全球太阳能电池导电浆料市场剖析
一、全球太阳能电池导电浆料市场规模及增长
二、全球太阳能电池导电浆料产能及扩张情况分析
三、太阳能电池导电银浆需求分析
n型topcon晶体硅太阳能电池正银主栅浆料用玻璃粉及其制备方法
- 1 - n型topcon晶体硅太阳能电池正银主栅浆料用玻璃粉及其制备方法
随着全球环保意识的不断提高，太阳能发电成为了一种越来越受欢迎的清洁能源。太阳能电池是太阳能发电的核心组件，其中n型topcon晶体硅太阳能电池是目前最为先进的太阳能电池之一。本文将介绍一种用玻璃粉制备正银主栅浆料的方法，以提高n型topcon晶体硅太阳能电池的效率和稳定性。
一、n型topcon晶体硅太阳能电池简介
n型topcon晶体硅太阳能电池是一种利用n型硅片和p型硅片组成的PN结构太阳能电池。它的主要特点是在n型硅片表面形成一个p型浅层，再在p型浅层上形成一个n型浅层，形成了一种顶部接触（Top Contact）的结构，因此被称为topcon电池。这种结构可以减少电池内部反射和电荷复合，提高电池的转换效率和稳定性。目前，n型topcon晶体硅太阳能电池的转换效率已经达到了24.5%。
二、正银主栅浆料的制备方法
正银主栅浆料是n型topcon晶体硅太阳能电池的重要组成部分，它在电池的主栅区域起到了提高电池转换效率和稳定性的作用。传统的正银主栅浆料是由银粉、有机物和有机溶剂混合而成，但这种浆料容易产生氧化和剥落等问题，影响电池的性能。
为了解决这个问题，研究人员提出了一种用玻璃粉制备正银主栅浆料的方法。具体步骤如下：
1.制备玻璃粉：将适量的硅酸钠和硅酸铝溶解在水中，加热至 - 2 - 1000℃以上，形成玻璃熔体，然后将熔体冷却并研磨成粉末。
2.制备正银主栅浆料：将玻璃粉与银粉、有机物和有机溶剂混合，在高温下进行反应，形成一种均匀的浆料。
3.涂覆电池：将正银主栅浆料涂覆在n型topcon晶体硅太阳能电池的主栅区域，并在高温下进行烘干和烧结，形成一层均匀的正银主栅层。
三、正银主栅浆料的性能分析
使用玻璃粉制备的正银主栅浆料具有以下特点：
光伏金属浆料
光伏金属浆料
光伏金属浆料是一种专门用于制造太阳能电池的材料，是将金属材料制成的粉末与特定的添加剂混合后制成的稠密粘稠状材料。
光伏金属浆料通常由银、铝、铜等金属材料制成，其重要功能是传导电流。太阳能电池板上的每个电池都需要经过金属浆料的涂覆和烧结工序完成，用于在电池板上实现电荷传输以及作为电极连接的重要保持材料，是太阳能电池板生产过程中关键的材料之一。
一般而言，光伏金属浆料的工艺过程包括选择适合的金属粉末、添加剂、溶剂、分散剂以及去离子水进行混合及处理。混合过程中需要达到粘度及黏度的标准，提高粘附性和抗腐蚀性。接下来烘干过程将海绵体的浆料涂覆在硅片上，通过烧结来增强浆料与硅片的结合力，光伏金属浆料涂覆后的硅片或多晶硅板，选择适当的光伏太阳能电池分割设备，即可制成太阳能电池。
光伏金属浆料的质量直接关系到太阳能电池板的质量，通常要求金属浆料具有良好的导电性、黏附性、耐腐蚀性以及较高的光伏转换效率。当前市场上，应用较广的光伏金属浆料主要包括Ag浆料、Al浆料和Cu浆料。
光伏金属浆料在我国太阳能产业中起着举足轻重的作用。由于太阳能技术在近几年快速发展，对太阳能电池板的要求也越来越高，因此对光伏金属浆料的研发和改良也变得更加重要。在未来的技术发展中，光伏金属浆料仍有很大的发展潜力，将有望在太阳能电池板制造技术中发挥更加重要的作用。
太阳能电池导电铝浆
太阳能电池导电铝浆
太阳能电池导电铝浆是一种用于太阳能电池制造的重要材料。它具有良好的导电性能和光吸收特性，能够有效地转化太阳能为电能。本文将介绍太阳能电池导电铝浆的制备方法、特性以及在太阳能电池中的应用。
一、制备方法
太阳能电池导电铝浆的制备主要包括以下几个步骤。首先，将高纯度的铝粉与有机溶剂混合，并加入表面活性剂进行分散处理。然后，通过机械搅拌或超声波处理，使铝粉均匀分散在溶剂中。最后，将导电铝浆进行过滤、干燥和烧结处理，得到最终的导电铝浆产品。
二、特性
太阳能电池导电铝浆具有以下几个主要特性。首先，它具有较高的导电性能，能够有效地传导电流。其次，导电铝浆具有良好的光吸收特性，能够吸收太阳光中的能量。此外，导电铝浆还具有较高的热导率和化学稳定性，能够在太阳能电池中长期稳定地工作。
三、应用
太阳能电池导电铝浆广泛应用于太阳能电池的制造过程中。它通常被用作太阳能电池的电极材料，用于收集和传导电流。导电铝浆能够有效地将光能转化为电能，并将其输送到电池的负载部分。同时，导电铝浆还能够提高太阳能电池的光吸收效率，增加电池的发电能力。
在太阳能电池制造过程中，导电铝浆的应用对于提高太阳能电池的性能和效率具有重要意义。通过优化导电铝浆的制备工艺和配方，可以进一步提高太阳能电池的转换效率和稳定性。因此，太阳能电池导电铝浆的研究和开发具有重要的科学意义和应用价值。
太阳能电池导电铝浆是一种具有良好导电性能和光吸收特性的材料，广泛应用于太阳能电池的制造中。通过优化导电铝浆的制备方法和配方，可以进一步提高太阳能电池的性能和效率。随着太阳能技术的不断发展，相信太阳能电池导电铝浆将在未来发挥更加重要的作用。
太阳能电极浆料
太阳能电极浆料
太阳能电极浆料是一种用于制备太阳能电池电极的材料，由于其能够在太阳光的照射下将光能转化为电能，因而具有很高的市场价值和应用前景。太阳能电极浆料通常由导电材料、电荷传输材料和光敏材料等组成，本文将从这三个方面分别介绍太阳能电极浆料的组成及其特性。
一、导电材料
导电材料是太阳能电极浆料中最为基础的一种材料，其主要作用是将光生电子传输至外部电路并满足稳定电流的需求。导电材料通常采用纳米颗粒形态，以提高电导率，并具有良好的粘结性和机械强度。
在太阳能电池的制备中，较为常用的导电材料有氧化锌（ZnO）、二氧化钛（TiO2）、氧化铟锡（ITO）等。氧化锌具有良好的导电性和透明性，同时还具有较高的电子传输率和表面积，因而被广泛应用于染料敏化太阳能电池中。二氧化钛是较为常见的导电材料之一，其电子传输率较高且具有良好的稳定性，但透明度较差。氧化铟锡是一种具有优良透明度和导电性的材料，但成本较高，因而应用较为局限。
二、电荷传输材料
电荷传输材料在太阳能电极浆料中也发挥着重要的作用，其主要作用是将光生电子传输至电极表面。电荷传输材料的功能取决于它对于电极中散在的电子和空穴的亲和性，以及能否方便地传输电子和空穴。
常见的电荷传输材料包括聚合物、半导体等。聚合物一般用于有机太阳能电池中，其具有低成本、柔韧性等优点，但电子传输率相对较低。半导体材料一般用于无机太阳能电池中，如硫化镉等，其具有良好的电子传输性能，但成本较高。
三、光敏材料
光敏材料是太阳能电极浆料中最重要的部分，其功能是将光能转化为电能。光敏材料的物理特性影响了电池性能，同时也影响了材料的制备、性能和稳定性。
常见的光敏材料包括染料和半导体等。染料敏化太阳能电池通常使用吸收率高、与导电材料接触良好的染料作为光敏材料，比如已被广泛应用的天然染料类花青素、咖啡因等。半导体材料一般采用氧化锌、二氧化钛等有机半导体材料作为光敏材料。
太阳能光伏电池片pad点上的浆料-概述说明以及解释
太阳能光伏电池片pad点上的浆料-概述说明以及解释
1. 引言
1.1 概述
概述:
太阳能光伏电池片是目前最为主流的可再生能源发电技术之一，其核心组件之一就是光伏电池片。而在光伏电池片中，pad点的作用十分重要。pad点是一种特定位置设计的金属电极，用来连接电池片与电路板之间的电气连接。而在pad点上涂覆的浆料，则起着增强导电性、提高光吸收能力和增加稳定性的重要作用。在本文中，我们将探讨太阳能光伏电池片pad点上的浆料的应用及选择因素，以期为太阳能光伏电池片的研究和应用提供一定的参考和帮助。
1.2 文章结构
文章结构部分的内容如下：
文章结构分为引言、正文和结论三部分。
引言部分包括概述、文章结构和目的三个小节，主要介绍了文章的背景和重要性，以及本文的结构和研究目的。
正文部分主要分为太阳能光伏电池片pad点的作用、浆料在pad点上的应用、浆料选择和影响因素三个小节，具体讨论了太阳能光伏电池片pad点的功能和重要性，以及浆料在pad点上的应用方式和选择原则。
结论部分包括总结、应用前景和展望三个小节，总结了本文的研究重点和结论，以及对未来研究方向和应用前景的展望。
1.3 目的
本文旨在探讨太阳能光伏电池片上pad点上的浆料在光伏电池生产过程中的重要性和应用。通过对浆料在pad点上的选择和影响因素进行分析，旨在为光伏电池生产企业和研究人员提供关于如何优化光伏电池生产工艺和提高光伏电池效率的参考。同时，本文还将探讨浆料在光伏电池生产中的发展趋势和未来应用的前景，为行业内相关人士提供新的思路和启发。通过本文的研究和分析，希望能够促进光伏电池产业的发展，推动太阳能光伏技术的进步和应用。
2. 正文
2.1 太阳能光伏电池片pad点的作用
太阳能光伏电池片中的pad点作为连接电极和导线的关键部分，在光伏系统中扮演着至关重要的角色。其主要作用包括以下几个方面：
1. 电流传输：pad点连接电极和导线，起着传输电流的枢纽作用。当太阳能光照射到电池片上时，光子激发电子运动，形成电流，在pad点处通过连接导线传输至外部负载。
太阳能电池浆料的作用及其技术发展1技术讲堂
太阳能电池浆料的作用及其技术发展
太阳能电池浆料通常指的是晶体硅太阳能电池用的背面银浆、背面铝浆以及正面银浆。它是生产太阳能电池片的关键性辅助材料。
浆料的作用
太阳能电池浆料是影响太阳能电池光电转换效率的重要因素。浆料的主要作用是将光伏电池光照时产生的电子能量(包括电压和电流)输出到外部的设备上,从而达到发电目的。
在电极制作过程中,一般是用丝网印刷技术将浆料印刷到电池片上,再经过烧结工艺形成正面和背面电极。对浆料的材料特性和工艺特性方面也有要求:电极材料必须具备良好的导电性而且要与基板形成良好的欧姆接触;工艺性方面,浆料通过印刷被传输到电池片基体时需与网版相匹配,形成均匀平整的线条和高的高宽比,并在干燥前保持其形状,从而提高受光面积,提高电池片效率。
电池片效率同很多参数相关,如,短路电流、开路电压、串阻、并联电阻、填充因子等等。这些参数几乎都同电极的好坏相关,而且电极的好与否又同电池片前期的工艺有关。比如说PECVD 镀减反氮化硅膜,这层膜的理想状态是平整均匀的,但因为绒面形成质量的差异和PECVD 本身工艺的控制问题,膜的实际情况可能不均匀,甚至是没有覆盖的地方。那么,浆料烧结穿透氮化硅膜时,在欧姆接触的形成和并联电阻的控制上就会出现一些差异。因此,浆料并不是唯一影响电池效率的材料。
浆料技术的发展
20世纪30年代,美国首先开发了银导电浆料,而国内的电子浆料研究始于上世纪70年代,起步较晚。随着我国光伏、电子、汽车行业的兴起,浆料的发展脚步不断加快。
通过浆料技术上的提升、硅材料纯度、栅线以及底板的配置优化,太阳能电池浆料的效率从最初的12%~13% 逐步提高,2002年以后每年会有0.5%~1%的提升,目前单晶硅电池的效率已达到18%以上。总的来说,太阳能电池浆料的技术发展同整个电池片行业的发展是相一致的,既高效率、低成本。由于2010年市场行情好,生产商主要考虑增效而在成本方面考虑得比较少,目前电池片价格的大幅下跌,使得占据电池片生产成本20%的浆料必须降低成本,这是每个浆料生产企业亟待解决的问题。
太阳能电池电极银浆
太阳能电池电极银浆
摘要：
1.太阳能电池电极银浆的简介
2.太阳能电池电极银浆的组成与特点
3.太阳能电池电极银浆的应用领域
4.我国在太阳能电池电极银浆方面的研究进展
5.太阳能电池电极银浆的发展趋势与前景
正文：
太阳能电池电极银浆是一种用于太阳能电池制造的关键材料，它对太阳能电池的光电转换效率有着重要影响。本文将对太阳能电池电极银浆的简介、组成与特点、应用领域、我国研究进展以及发展趋势与前景进行详细探讨。
1.太阳能电池电极银浆的简介
太阳能电池电极银浆，顾名思义，是一种涂覆在太阳能电池电极上的浆料。它主要由银粉、溶剂、导电剂和添加剂等组成，具有高导电性和良好的附着力。在太阳能电池的制造过程中，电极银浆被涂覆在电池的电极上，以形成良好的电极接触，降低电阻，提高电池的光电转换效率。
2.太阳能电池电极银浆的组成与特点
太阳能电池电极银浆的主要成分是银粉，溶剂通常是水或者醇类物质，导电剂常用的是碳纳米管或石墨烯，添加剂则包括表面活性剂、防腐剂等。太阳能电池电极银浆具有以下特点：高导电性，能够降低电池的电阻；良好的附着力，能够保证电极银浆与电极的紧密结合；高稳定性，能够适应太阳能电池在恶劣环境下的使用。
3.太阳能电池电极银浆的应用领域
太阳能电池电极银浆广泛应用于太阳能电池的制造，包括晶硅太阳能电池、薄膜太阳能电池等。此外，随着新型太阳能电池技术的发展，如有机太阳能电池、钙钛矿太阳能电池等，太阳能电池电极银浆的应用领域也将进一步拓展。
4.我国在太阳能电池电极银浆方面的研究进展
我国在太阳能电池电极银浆方面的研究已经取得了显著的进展。不仅成功研发了具有自主知识产权的太阳能电池电极银浆，而且银浆的性能已经接近国际先进水平。同时，我国在太阳能电池电极银浆的生产工艺和设备上也取得了一系列突破。
5.太阳能电池电极银浆的发展趋势与前景
随着全球对可再生能源的需求不断增长，太阳能电池产业将迎来更大的发展空间。作为太阳能电池的关键材料，太阳能电池电极银浆的市场需求也将持续增长。未来，太阳能电池电极银浆的发展趋势将包括：高效率、低成本、环境友好等。同时，新型太阳能电池技术的发展也将对太阳能电池电极银浆的性能提出更高的要求。
太阳能电池电极浆料产业简介
太阳能电池电极浆料产业概述
太阳能电池电极浆料定义
浆料是由功能组份、粘结组份和有机载体组成的一种流体，浆料有导体浆料、电阻浆料、介质浆料和包封浆料等。在太阳能电池生产工序中所用浆料为导体浆料（Conductive Paste）。
在导体浆料中，功能组份一般为贵金属或贵金属的混合物。载体是聚合物在有机溶剂中的溶液。功能组份决定了成膜后的电性能和机械性能。载体决定了厚膜的工艺特性，是印刷膜和干燥膜的临时粘结剂。功能组份和粘结组份一般为粉末状，在载体中进行充分搅拌和分散后形成膏状的厚膜浆料。烧结后的厚膜导体是由金属与粘结组份组成。
图 太阳能电池电极浆料图片
来源：开放资料
太阳能电池电极浆料分类
太阳能电池电极浆料按照成分可分为以下三种：
1、 银浆（Silver paste）是由银粉、无机添加物和有机载体组成的一种满足丝网印刷或涂敷的膏状物。
2、 银铝浆（Silver aluminum paste）是由银粉、铝粉、无机添加物和有机载体组成的一种满足丝网印刷或涂敷的膏状物。
3、 铝浆（Aluminum paste）是由铝粉、无机添加物和有机载体组成的一种满足丝网印刷或涂敷的膏状物。
按照产品用途又可分为：太阳能电池用正面电极银浆、背面电极银铝浆和背电场电极铝浆。 图 银浆的牌号标记方法
示例：PE-Ag-9292(C)表示太阳能电池用编号为9292的银浆。
示例：PE-AgAl-9260(C)表示太阳能电池用编号为9260的银铝浆。
来源：YS/T 612-2006，整理：恒州博智太阳能研究中心
图 铝浆的牌号标记方法
示例：BE-Al-9266(C)表示太阳能电池用编号为9266的铝浆。
来源：YS/T 612-2006，整理：恒州博智太阳能研究中心
太阳能电池电极浆料产业链结构
图 太阳能电池电极浆料产业链图
整理：恒州博智太阳能研究中心
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新能源知识：太阳能电池导电浆料
新能源知识：太阳能电池导电浆料
导电浆是结晶硅太阳能电池的主要材料，在太阳能电池以网印生产的过程中，要先印刷银铝浆、干燥，再印刷铝浆、干燥，最后印刷银浆、再干燥，之后再进入共烧的流程。银浆主要用來当做太阳能电池的正面电极;铝浆则作为背面电极与电场增加电池转换效率;而银铝浆则应用于太阳能电池背面作为组件串連的导线。太阳能导电浆产业主要以Dupont、Ferro为最大供应商，此两大厂皆有提供银铝浆/铝浆/银浆，其他如Heraeus则生产银浆/银铝浆，Analog生产银铝浆/铝浆，Toyo生产铝浆，中国则以儒兴供应铝浆为最大厂。在太阳能电池的成本结构中，浆料是除了硅片外，影响太阳能电池成本最重要的材料，估计导电浆占电池的成本约10%的水准，仅次于硅片材料的80%。硕禾则是台湾唯一进入量产的厂商。而随着多晶硅价跌，未来导电浆占电池成本比重愈来愈高。