無網結網版技術助力太陽電池效率進一步提升

發佈日期: 2017 年 03 月 02 日 13:49 | 作者: | 分類: 展場直擊

在太陽能行業中,正面電極導電漿料是提高太陽電池光電轉換效率的關鍵材料,每年可協助電池效率提升0.2%左右。絲網印刷製程由於技術成熟、製程簡單且精度容易控制,被廣泛用於形成太陽電池的正面電極。

近年來,常規製程的太陽電池效率進一步提升變得愈加困難。超細柵太陽電池技術可以減少遮光損失,進一步優化副柵線的高寬比,在現有生產設備和製程的基礎上可快速實現效率提升和成本降低,因而廣受關注。隨著導電漿料和印刷設備的不斷更新升級,超細柵線太陽電池金屬化正逐漸成為可能。

然而隨著副柵線開口的降低,由於傳統網紗網版(斜交繃網)本征的缺陷,網結的遮擋弊端愈發明顯,勢必會影響超細柵印刷和副柵線開口進一步變窄的趨勢,所以太陽能產業對於無網結網版的需求愈加強烈。

無網結網版是指在副柵線開口區域不存在網結,即將常規30度/22.5度張網的網結避開,讓副柵線內只有垂直於副柵線的鋼絲,主要包括基於常規不銹鋼網紗技術和基於新型金屬基體的兩種技術路線。無網結網版具有以下優點:

1. 無網結網版設計線寬比傳統網版低,印刷後燒結線寬比傳統網版約低20%,高度約提升15%,高寬比提升25%左右;
2. 細柵線無網結,印刷後線條平整度及線型更好,有效改善斷柵虛印等問題;
3. 通過高寬比提升及線型優化,電池片短路電流得到較大提升;
4. 不改變網版使用條件,實現30um以下線寬印刷;
5. 無網結網版所印電池片轉換效率比傳統網版提升0.1%左右。

然而,目前無網結網版的大規模使用仍面臨一些挑戰。一方面,無網結網版的製作製程難度較大,導致良品率低,製程一致性差,成本相對較高;另一方面,網版壽命隨時間增加線寬一致性保持偏差;另外網版邊框粗線問題發生頻率較高。目前各網版廠商仍在持續改善現有無網結網版技術的缺陷,並加緊開發一些新型的金屬基體的無網結技術。

與此同時,由於柵線更細,無網結技術對漿料的導電能力與銀漿外擴提出了更高的要求。漿料需具有有較好的流平性,過墨性和塑性,而且漿料根據網版設計需維持較好的濕重水平,以及避免細柵印刷的節點發生。目前,漿料生產企業也在積極開發與無網結網版相匹配的漿料。

合眾創能于2012年發明了獨有的無網結網版結構,擁有無網結網版技術的核心專利,由此開創了超細柵線印刷技術的新紀元。根據該網版的印刷需求,2014年合眾創能開發了相適配的Tysol80系列無網結漿料,2015年升級至Tysol90A。新一代Tysol90X系列漿料,改變了前期產品的高粘度印刷模型,創立了新的低粘度高塑性印刷模型,突破了40μm的細柵量產印刷難題,電池效率絕對值提升0.1%-0.2%。

賀利氏太陽能將在2017日本PV Expo上首度面向市場推出專為無網結網版技術定制開發的全新SOL9641AX/BX系列產品。相比于傳統漿料,該系列產品的漿料擁有獨特的流變性,旨在充分發揮無網結網版的所有技術優勢,在超細的副柵線開口下印刷,可以使副柵線形成更加優異的高寬比,從而實現約0.1%的效率提升。同時該系列產品也完美地適合黑矽技術。

據瞭解,無網結是目前最易實現30um以下細線印刷的量產技術,也是銀漿和設備最易配合的技術路徑。而且隨著副柵線開口降低到28um甚至以下,傳統的單次印刷和分步印刷對於無網結網版的需求越來越大。可以預見,隨著漿料和網版技術的進一步突破,無網結印刷技術將成為提高效率和降低成本的新一代解決方案。

亞化諮詢主辦的第三屆太陽電池漿料與金屬化技術將於2017年3月21日在江蘇常州召開。來自彭博新能源財經、阿特斯、賀利氏、無錫帝科、中希電子、深圳首騁、SIBCO China、國瓷泓源、上海交大、美國AMA Tech、蘇州騰瑞、中科院微電子所、華東理工大學的專家將做大會報告。

 

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