來源丨異質結專業化研究團隊
中國光伏產業發展至今，異質結技術因為在技術、產品性能及應用領域等方面優勢顯著且降本路徑清晰，被廣泛認為是下一代的主流技術。從異質結電池產業化角度看，技術已經較為成熟，隆基公司公布的矽基異質結電池(HJT)轉換效率世界紀錄高達26.3%，國內幾條異質結產線量產效率部分也能突破25%，而成本居高不下，成了制約異質結髮展重要因素。
降低成本是異質結電池產業化關鍵
太陽電池成本框架中，可分為矽片成本和非矽片成本。目前異質結電池使用的N型矽片厚度普遍在140um左右，由於異質結電池技術可以使用薄片，隨著矽片切片技術的進步，異質結電池可降到120微米以下，如100μm至120μm的薄矽片，所以，在矽片成本部分，異質結電池的矽片成本將低於PERC電池，顯著優於PERC電池。
因此，成本的差距主要集中在非矽片成本部分，進一步分解，則是因為異質結電池使用的低溫銀漿成本過高。根據測算，目前雙面印刷低溫銀漿的異質結電池銀漿成本約為0.2元/W，明顯高於PERC電池銀漿成本。低溫銀漿是絲網印刷工藝的關鍵材料，銀漿用量大、成本高昂，在異質結電池成本中，低溫銀漿占據總成本的比重約為20％，占電池片非矽片成本比重超50%，低溫銀漿的成本降低對於異質結電池產業化的重要性不言而喻。
降低銀漿的主要路徑
異質結電池降本的路徑清晰，降低低溫銀漿成本的路徑有以下四種：
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第一、降低低溫銀漿單耗。現有常規異質結電池通常採用雙面印刷方案，銀漿單耗為28mg/W，使用量較大，降低低溫銀漿的單耗是降低成本的主要路徑之一；
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第二、低溫銀漿的國產化。全球的低溫銀漿市場主要被日本京都電子、德國漢高公司、美國杜邦公司等占據，市場占有率80%以上，進口低溫銀漿價格約8500-9500元/KG，價格昂貴。低溫銀漿國產化後的市場價格區間在6500-7500元/KG。低溫銀漿實現國產化後，降本幅度可超過20%；
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第三、使用銀包銅等新型複合型漿料。這條路徑主要是通過工藝改進，降低漿料中的銀含量，如在漿料中添中廉價金屬銅粉等；
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第四、使用電鍍銅替換低溫銀漿，徹底不再使用銀漿；使用電鍍銅工藝，可以做到免銀漿，電鍍銅的價格相比於低溫銀漿具有巨大的優勢。
幾種降本路徑的問題點
以上降低低溫銀漿成本的幾種路徑發展並非齊頭並進，每一條路徑都有其獨特的優勢存在，但是有些路徑的劣勢也一樣明顯：
1 降低銀漿使用量
該條路徑是通過主柵圖形的優化設計和細柵的細線化等，來降低低溫銀漿的使用量，這是目前降低銀耗的主要方式。但僅靠不同網版的設計與優化，降低銀漿耗用量有限，目前最優網版設計，每瓦的銀漿耗用量也需要28mg，降本的幅度不大。
但該降本路徑的發展近期有了重大突破，金石能源推出的低銀耗技術，將低溫銀漿的使用量降低的技術推向一個新高度，其低溫銀漿單耗為13mg/W，相比較於常規異質結電池28mg/W的低溫銀漿單耗，使用量降低了50%，根據記者了解，這項技術並非通過網版設計優化來實現的。
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2 低溫銀漿國產化
國內廠商如晶銀公司、聚和公司等，均已開發出低溫銀漿。在國產低溫銀漿導入異質結量產方面已有成功案例，2021年，福建鉅能電力有限公司使用國產低溫銀漿生產的HJT電池超過1000萬片，約60MW，經過批量化生產驗證，充分證實了國產低溫銀漿大規模應用量產成功。但是，國產低溫銀漿替代進口低溫銀漿尚需時日。
3 使用銀包銅複合型漿料
銀包銅技術是用銀覆蓋銅，通過不斷調整銀與銅的摻雜比例以提高光電轉化效率。銀包銅技術主要是降低低溫銀漿中銀粉含量，用銅粉替代部分銀粉，通過降低銀粉的使用量來降低低溫銀漿成本。
該條路徑的主要問題在於產品的性能具有不確定性，摻雜了銀和銅兩種不同金屬，銀包銅粉的品質決定了低溫銀漿的性能，直接影響到銀包銅材質的可靠性，此外，銀包銅的穩定性和長期可靠性都有待進一步驗證，市場接受程度並不高。
4 電鍍銅工藝
最大的優勢便是使用金屬銅代替部分或全部的金屬銀，材料成本價格低廉，且雙面金屬化可以同時完成。電鍍銅成本優勢明顯，但是工藝劣勢也明顯，主要在於工藝流程比傳統的絲網印刷工藝更長，設備投資成本高，根據估算，每GW需超過1億以上的投資。此外，電鍍具有嚴格的污染物排放標準，環保壓力大，隨著環保政策的加緊，電鍍項目的審批將更加困難。
從以上各路徑的發展現狀看，低銀耗技術是降低成本最有效方案，金石能源的低銀耗技術降本效果最為突出。
低銀耗質結技術解密
據悉，低銀耗異質結技術採用背面PVD鍍銅層，是金石能源的一項專利技術。該技術與銀銅混合的「銀包銅」工藝完全不同，在材料開發和製作工藝方面，其採用「正面銀漿、背面鍍銅」方案，做到了正面使用低溫銀漿，背面採用PVD鍍銅層技術，僅需保留少量背面細柵，大幅度減少了銀漿的使用量。電池的低溫銀漿單耗僅為13mg/W，柵線電極成本可降至0.09元/W。
該技術採用的是PVD銅和ITO同時鍍膜，可在同一條PVD線上實現，工藝簡單，不需要任何的電鍍工藝，也沒有相關環保問題，且是在現有PVD設備上開發出來，生產流程簡潔，良品率高，更容易實現產業化。背面PVD鍍銅層工藝可使金屬銅與銀漿電極的接觸電阻的控制達到平衡，而不影響效率，量產工序簡單。
隨著國內諸多企業紛紛投資異質結項目，異質結電池產業化之路已經開啟，有效的降本必是產業化之路上必須清除的最大障礙，而正如以上的分析，降低低溫銀漿成本是重中之重。
從目前各降低成本路徑發展現狀看，金石能源的低銀耗技術使低溫銀漿使用量降低到了13mg/W，成本大幅降低，成為了降本最優的選擇之一。不僅於此，金石能源提供的低成本異質結方案——「低銀耗技術+國產低溫銀漿+120μm薄矽片」，結合了多重降本路徑，使產品已然具有很強的競爭力：
使用PVD銅的低銀耗技術後，HJT電池非矽成本為0.25元/W，在非矽成本上約比PERC電池高0.07元/W，但當使用120μm薄矽片時，HJT的矽成本要比PERC電池低0.07元/W
綜合成本（矽+非矽）上，HJT電池的成本已與PERC電池相當。成本的大幅降低，將是異質結電池規模產業化邁出的一大步。
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