降银耗新技术：银包铜浆料的低成本、高可靠性与环境适应性分析

HJT太阳电池因其高能量转换效率、较少的制造工序、较低的制备温度和更优的温度系数而受到广泛关注。HJT太阳电池的低温制备特性限制了浆料的选择，导致银浆导电性较差，成本较高。为降低成本，行业内开发了多种方案，如银包铜浆料、电镀铜技术、激光转印技术和无主栅技术等。太阳电池的制备

HJT 太阳电池的结构示意图

使用n型硅片作为衬底，依次进行碱制绒、等离子体增强化学气相沉积（PECVD）制备非晶硅薄膜、磁控溅射（PVD）沉积透明导电氧化物薄膜（TCO）和丝网印刷制作金属电极，制备得到HJT太阳电池。采用银含量为50%的银包铜浆料制备金属电极。银包铜栅线的结构表征及拉力性能

银包铜 HJT 太阳电池正面细栅线的 SEM 图

银包铜浆料中的粉末呈球形颗粒状，分散性良好，栅线呈现出清晰的结构，银包铜颗粒均匀分布在栅线中，表明浆料在低温烧结过程中能够形成良好的导电性。这种均匀分布有助于提高电极的导电性和与透明导电氧化物（TCO）薄膜的接触性能。

银包铜 HJT 太阳电池正面栅线的形貌图

通过3D显微镜拍摄的栅线形貌图，显示栅线的平整度和均匀性。栅线的平整度存在差异，高低起伏不均匀，可能是由于网版的网结导致线型均匀性差。

银包铜栅线的平均线宽约为43?m，平均线高约为14?m，高宽比约为32.5%，略低于常规低温银浆HJT太阳电池栅线的性能，但银包铜栅线仍能实现良好的电极功能，且具有足够的机械强度。

银包铜 HJT 太阳电池正面栅线拉力图

银包铜HJT太阳电池正面栅线的拉力测试结果：拉力基本在2.0 N以上，最高达到7.4 N，平均拉力为3.5 N，表明栅线的机械性能合格。

银包铜栅线的拉力性能与传统低温银浆相当，甚至略高，说明其在机械性能上能够满足实际应用需求。电性能研究

银包铜 HJT 太阳电池的光电转换效率分布图

银包铜 HJT 太阳电池的电性能

银包铜HJT太阳电池光电转换效率主要集中在24.3%～24.7%之间，占比最高的档位为24.5%（占比22.8%），表明银包铜HJT太阳电池具有良好的光电转换性能。

采用72片银包铜HJT太阳电池制备的光伏组件，封装损失（CTM）为97.3%，与常规低温银浆HJT光伏组件相当。可靠性检测

初始性能测试

5个银包铜HJT光伏组件样品的初始性能参数，样品的正面平均输出功率为434.49 W，背面为365.33 W，双面发电效率达到84.1%。DH 测试

DH 测试后样品的输出功率衰减情况和 EL 图像

低功率衰减：经过3000小时的湿热测试，组件的输出功率衰减率仅为2.6%，显示出良好的稳定性。

无内部缺陷：EL图像未发现裂纹或黑斑，表明组件内部结构完整，银包铜栅线在湿热环境下具有优异的抗氧化性能。

可靠性验证：银包铜HJT光伏组件在湿热条件下表现出色，验证了其在复杂环境下的长期可靠性，为银包铜浆料的实际应用提供了有力支持。“DH1000+负载”测试

“DH1000+机械负载”测试后输出功率衰减情况和 EL 图像

低功率衰减：正面输出功率衰减仅为0.68%，背面输出功率略有增加，表明组件在复杂环境条件下仍能保持较高的性能。

无内部损坏：EL图像未发现任何异常，进一步验证了银包铜栅线在机械负载下的完整性和抗损坏能力。

可靠性验证：银包铜HJT光伏组件在湿热和机械负载条件下表现出色，验证了其在实际应用中的长期稳定性和可靠性。TC 测试

TC 测试后样品的输出功率衰减情况和 EL 图像

低功率衰减：在600次温度循环后，正面输出功率衰减率仅为0.72%，背面输出功率衰减率仅为0.03%，显示出组件在温度变化环境下的良好耐久性。

无内部损坏：EL图像未发现裂纹、黑斑或其他异常现象，进一步验证了组件在温度循环测试后的内部结构完整性。

可靠性验证：银包铜HJT光伏组件在温度循环条件下表现出色，验证了其在复杂环境下的长期稳定性和可靠性。PID 测试

PID 测试后样品的输出功率衰减情况和 EL 图像

低功率衰减：在3次共576小时的PID测试后，正面输出功率衰减率仅为1.09%，背面输出功率衰减率仅为0.63%，显示出组件在电位诱导条件下的良好稳定性。

无内部损坏：EL图像未发现裂纹、黑斑或其他异常现象，进一步验证了组件在PID测试后的内部结构完整性。

可靠性验证：银包铜HJT光伏组件在PID测试中表现出色，验证了其在高电压和潮湿环境下的长期稳定性和可靠性。银包铜HJT 太阳电池成本分析

银包铜浆料成本预测分析

比较了不同工艺下银包铜浆料的成本，包括超多主栅+低温银浆、超多主栅+银包铜浆料和无主栅+银包铜浆料。采用银包铜浆料可使银浆成本降低约25.8%，结合无主栅技术可进一步降低成本50%。

通过对银含量为50%的银包铜浆料在HJT太阳电池中的应用研究，全面分析了银包铜栅线的结构及拉力性能、太阳电池的电性能以及光伏组件的可靠性。采用银包铜浆料制备的HJT太阳电池具有优异的光电转换效率，达到24.37%，与常规低温银浆光伏组件的性能相当。此外，银包铜HJT光伏组件在湿热测试（DH）、热循环测试（TC）和电位诱导衰减测试（PID）等可靠性测试中表现出色，输出功率衰减率均低于3%，进一步验证了其在恶劣环境下的稳定性和可靠性。美能温湿度综合环境试验箱

美能温湿度综合环境试验箱采用进口温度控制器，能够实现多段温度编程，具有高精确度和良好的可靠性，满足不同气候条件下的测试需求。

• 温度范围：20℃~+130℃

• 温湿度范围：10%RH~98%RH(at+20℃-+85℃）

满足试验标准：IEC61215、IEC61730、UL1703等检测标准

银包铜浆料在HJT太阳电池中的应用不仅显著降低了银浆成本，还保持了高效的光电转换能力和卓越的可靠性。结合美能温湿度综合环境试验箱的严格测试，我们有理由相信，银包铜HJT太阳电池将在未来的光伏市场中展现出强大的竞争力，为实现高效、低成本的清洁能源解决方案提供有力支持。

原文出处：《低成本银包铜浆料在 HJT 太阳电池中的应用研究》

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