亚化咨询:电镀工艺能否成为下一代太阳电池金属化主流技术?

亚化咨询:电镀工艺能否成为下一代太阳电池金属化主流技术?


2016-2-26


在太阳光伏电池迈向“平价上网”这一终极目标之路上,传统丝网印刷银浆能否继续满足未来发展需求正在受到质疑。一方面,丝网印刷正面银浆使用贵金属,成本高昂;另一方面,使用银浆进行丝网印刷和烧结工艺限制了更薄的硅片和效率更高的电池设计的应用。


在浆料和电池片行业持续进行技术研发,提升丝网印刷银浆性能和应用水平的同时,太阳电池金属化的其他工艺也在取得进展,包括电镀、喷墨、刻槽埋栅、激光SE、局部背场等技术,其中电镀工艺近年来发展较快。


电镀一般是用含银的电镀液,选择镍//银三镀层,或者只用镍/铜镀层,通过降低银含量使得成本具有竞争力。此外,电镀技术可实现宽度更细的栅线和低接触电阻,从而创造更高的电池效率。根据ITRPV 2015中的光伏发展路线图,未来电镀技术需求将增加,到2025年电镀技术的市场份额将达到30%


早在2009年,无锡尚德采用Pluto技术,采用真空蒸镀栅线后再加以电镀,提升均匀性及高宽比,实现了19%的单晶硅电池转换效率,并进行了量产。与传统的丝网印刷技术相比,采用Pluto技术的电池正面电极更窄,可以减少阳光的遮挡并减少与硅片的接触面积,进而提高电池的功率输出近12%


20147月,IMEC(比利时纳米电子研究中心)通过在NPERT电池上运用半导体电镀设备供应商美科(Meco)的镍//银镀层(三根主栅线)技术,使得电池效率创纪录达21.5%。此外在2013年,IMEC通过使用Meco的镍/铜镀层工艺,使得PERC电池转换效率达到20.7%


20153月,MacDermid公司推出HELIOS镀膜解决方案,通过激光刻蚀、镀膜、热退火等工艺制作窄铜网导体替代银浆,其中镀层为1μm镍层、10-15μm铜层和0.2μm银层。该工艺可实现30μm的栅线宽度和4N的拉力,从而可将单个电池的成本降低6美分。此外,低温操作使得这一工艺可应用于高效电池上,如PERC、硅基异质结和双面电池等。


20159月,RENA公司推出InCellPlate Cu平台,可在硅基上进行镍//银直接电镀,替代在电池前表面的传统丝网印刷流程,从而将电池生产的单位成本降低6美分。RENA公司已经成功地实现了该技术的应用,在Cz-PERC电池上实现了20.8%的转换率。


201511月,日本Kaneka公司宣布采用铜接触金属化的双面异质结晶硅太阳能电池效率创纪录达25.1%,得到了德国弗劳恩霍夫太阳能系统研究所(Fraunhofer ISE)的验证,并计划利用该技术设立一条试生产线。


亚化咨询认为,太阳电池电镀金属化技术正在向低成本,高效率以及适用于新型高效电池的方向发展。但电镀也有工艺复杂,附着力不良,以及废水处理等难题需要解决,因此目前市场份额还较小。电镀工艺和丝网印刷银浆工艺都在持续进步,丝网印刷银浆工艺能否满足未来太阳电池行业不断提升的性能需求,而电镀工艺又能否成为下一代太阳电池金属化主流技术,值得太阳能光伏行业保持关注和探讨。




由亚化咨询举办的第二届中国太阳电池浆料研讨会将于2016328日在苏州召开。会议将探讨“十三五”中国光伏发展目标与政策趋势,银浆和铝浆技术发展趋势与投资机遇,高转化率电池对浆料的技术要求,导电浆料国产化与成本降低路径等。在贺利氏、广州儒兴、上海匡宇、摩诺克里斯光伏科技、日本东洋铝业、中利腾晖等浆料和电池行业领军企业做演讲报告的同时,来自美科设备有限公司的专家将做《太阳电池栅线电镀解决方案》的演讲报告。


优惠期即将截止,如有意向参会或者赞助此次会议,欢迎您和我们联系。负责人:陈小姐 021-68726606-109/13701609248Emailjoanna_chen@chemweekly.com