异质结产业化势头明显，如何选择量产金属化技术？

现阶段，异质结电池的研发最高效率已达25.6%，量产最高效率已突破24%。异质结电池的生产工艺主要包括非晶硅层沉积、导电膜沉积、表面金属化、低温烧结等过程。其中，金属化工艺是异质结电池制备过程中最为关键的环节之一，不但要保证与硅界面有高的粘结强度和低的接触电阻，同时要为电流输出提供高导通路，是决定电池转化效率和成本高低的主要影响因素之一。

与传统晶硅电池生产工艺不同，异质结技术全部制程采用低温工艺，决定了其电极的制备工艺的不同。在电池制造商积极布局异质结技术的背景下，浆料及金属化技术厂商积极跟进相关的市场进度，率先开发先进的金属化技术并抢占市场显得极为必要。

目前，可量产的异质结电池金属化技术主要包括丝网印刷低温银浆、SWCT技术、电镀技术等。

——丝网印刷技术

异质结电池金属化工艺过程采用低温工艺，工艺温度一般低于250℃，须使用低温导电银浆。异质结电池对低温银浆的核心要求如下：

高电性能：对于银浆的体电阻要求一般在5.0*10-6-10-5Ω.cm，需要银浆有良好的接触，很低的串联电阻(Rs)和较高的填充因子(FF);

良好的印刷性：目前的部分异质结电池印刷的网版开口约在40-45um，后续为了降本和提升短路电流(Isc)，网版的开口必然会下降到40um以下，此时需要银浆具备很好的长期稳定印刷性。

合格的拉力：目前主要异质结电池制造厂家的拉力要求一般约是1N。而低温银浆是基于工艺温度在250℃以下，没有银粉烧结过程，银粉之间、银与基材之间依靠有机树脂相进行黏接。不同于传统晶硅电池浆料采用高温烧结，银粉之间依靠表面熔融相互连接，玻璃相在一定程度上熔银并刻蚀硅板，形成可靠黏结和欧姆接触。因此1N的拉力要求对于低温银浆的是一个挑战。

在低温银浆领域，不得不提日本浆料生产商Kyoto Elex。Kyoto Elex由表面活性剂生产厂商DKS Co., Ltd和金属粉末生产商DOWA Electronics Materials Co., Ltd合资成立。该公司用于HJT电池的下一代导电浆料已被用于大规模量产。此外，该公司还提供：细栅用低电阻浆料、主栅用高焊接拉力浆料、串焊以及叠瓦用导电胶(ECA)等，具备低成本/快速固化/柔软性/高结合拉力的特点。

目前异质结电池生产用低温浆料基本依赖进口，如Kyoto Elex、杜邦、汉高、贺利氏等，价格相对较高，且异质结电池正反两面都有银电极，增加了银浆的用量，导致异质结生产成本难以降低。

近年来，随着国产浆料的不断发展，低温银浆技术也取得了一定进展，已有部分浆料厂商开始在客户端进行测试。

——SWCT技术

另一种新的异质结电池金属化技术——SmartWire智能栅网连接技术(SWCT)由瑞士的设备制造商梅耶博格(Meyer Burger)开发。该技术采用18根或更多根铜线收集电流，消除了主栅并且优化细栅线的宽度和间距，极大的降低了银耗量和电池片生产成本。优势如下：

铜线替代主栅线的设计，使银耗量大幅度下降，极大地降低了太阳电池的制造成本;

载流子传输的距离降低，收集几率提高;且每根细栅线上传输的电流减少，显著降低了电极的欧姆损耗;

与传统5主栅技术相比，由于铜线的截面为圆形，制成组件后可以降低约30%的遮光损失;

多主栅技术使得载流子传输的通道显著增多，减少了因隐裂导致的电池或组件失效。

——电镀技术

由于电镀技术无需高温烧结，故可用于异质结电池金属化。电镀技术是一种非接触式电极制备技术，利用电解原理在导电层表面沉积金属。电镀能沉积致密度高、导电率高的多层材料，可利用于铜、镍等贱金属制备电极，降低电池制造成本。该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。

目前，已有部分厂商尝试了异质结电镀金属化技术。2015年11月，日本Kaneka公司宣布采用电镀铜电极的6寸双面异质结晶硅太阳电池效率达25.1%;能够批量量产异质结电池的有赛昂公司(已出售给Solarcity)也是采用基于铜电镀技术进行改进的电镀技术。据悉，设备制造商Meco可以为异质结电池金属化提供大批量生产电镀设备。

但是，电镀金属化工艺过程相对较为复杂，且随着国内环保政策的收紧，电镀项目的环保审批将面临挑战。

可见，以上用于异质结电池量产的各金属化技术各有优势。丝网印刷低温银浆技术较为成熟，但仍需持续降低银浆耗量，并推进低温银浆国产化进程，进一步降低成本;SWCT技术可大幅降低银浆耗量，但初始投资相对较高;电镀技术用铜等贱金属制备电极，可以降本提效，但在环保审批方面面临挑战。在异质结电池产业化势头明显的当下，金属化技术该如何选择，对电池制造商、浆料生产商及金属化技术设备制造商都至关重要。

责任编辑：肖舟