Smer vývoja výmeny fotovoltaickej striebornej pasty

Výmena striebornej pasty môže byť hlavným smerom znižovania nákladov. Pretože pasta predstavuje vysoký podiel nekremíkových nákladov na batérie, znižovanie jednotkovej spotreby striebornej pasty bolo vždy kľúčovým smerom znižovania nákladov na batérie. V minulosti sa zníženie nákladov dosahovalo najmä dvoma spôsobmi:

(1) Zmenšenie šírky jemnej mriežky

(2) Zvýšenie počtu hlavných sietí. Keď sa zväčší hlavná mriežka, šírka sa zmenší a spotreba striebra sa zníži.

V striebornom systéme je zníženie spotreby pasty obmedzené, najmä preto, že účinnosť súčasných batériových článkov je vyššia a úlohou pasty je zhromažďovať prúd. Je ťažké naďalej výrazne znižovať relatívne aplikačné množstvo. Preto môže byť nahradenie striebra lacnejším kovom hlavným smerom znižovania nákladov.

Hliníková pasta sa používala už predtým, ale pri aplikácii vo veľkom meradle existujú určité problémy. Hliník je bežne používaný kov v priemysle a môže byť dodávaný vo veľkých množstvách pre fotovoltaickú výrobu. Má nízku cenu a môže výrazne znížiť nekremíkové náklady na fotovoltaické články. Vysokoteplotná hliníková pasta sa v ére PERC používa už mnoho rokov. Odpor hliníka je približne 1.{4}},8-násobok odporu striebra. Aj keď sa strata odporu vedenia môže kompenzovať zväčšením šírky vedenia, alebo sa do hliníkovej pasty pridá kremík, aby sa inhibovala reakcia medzi hliníkovou pastou a polysilikónom, čím sa zníži rekombinácia rozhrania a zvýši sa napätie pri otváraní batérie, stále existuje určitá medzera so striebrom z hľadiska odporu.

Okrem toho sa hliník ťažko tvaruje. Pri prísnejších požiadavkách na pomer strán mriežky a rezistivity stále existujú určité výzvy pri následnej rozsiahlej aplikácii vysoko účinných bifaciálnych buniek.

Medená pasta robí pokroky. Rozdiel odporu medzi meďou a striebrom je malý. Priemysel dosiahol určitý pokrok v aplikácii medenej pasty už predtým.

V roku 2020 spoločnosť FuturaSun uviedla na trh sériu IBC modulov typu N „ZEBRA“ pre európske fotovoltaické a priemyselné a komerčné trhy s použitím medenej pasty v paste. Medené elektródy majú dobrý výkon pri zváraní elektrických vlastností a stability:

a) Pokiaľ ide o zváranie, keď sa teplota zvárania zvýši na 440 stupňov, odlupovacia sila dosiahne 0,76 N/mm, čo je blízko k úrovni odlupovacej sily tradičných prípojníc zo striebornej pasty;

b) Pokiaľ ide o stabilitu elektrického výkonu, elektrický výkon všetkých komponentov pred TC600 zostáva stabilný a vykazuje dobrú termomechanickú stabilitu.

Výskum a vývoj medenej pasty je náročný a očakáva sa, že aj iné prístupy vyriešia ťažkosti pri aplikácii medenej pasty. Aplikácia medenej pasty musí brať do úvahy nielen prepojenie pasty, ale aj ťažkosti nadväzujúcich výrobcov batérií pri implementácii spolupráce. Pre samotný odkaz na pastu je jadrom aplikácie medenej pasty vyriešiť tri problémy:

1. Oxidovateľnosť medi:Meď je aktívnejšia a ľahko sa oxiduje počas vysokoteplotného spekania a antioxidačná úprava je obzvlášť kritická;

2. Difúzia:Strieborná pasta vytvára po spekaní zliatinu a meď sa počas procesu spekania ľahko difunduje na článok batérie. Atómy medi pravdepodobnejšie ovplyvňujú PN prechod;

3. Stabilita zvárania:Komponenty ZEBRA urobili veľký pokrok pri zváraní a odlupovacia sila je blízka úrovni odlupovania tradičných strieborných pastových prípojníc, stále však existuje určitá medzera.

Okrem toho medená pasta môže mať rôzne riešenia, pokiaľ ide o výber suroviny medeného prášku, následné spracovanie (ako je antioxidácia), formuláciu, prísady, špecifické detaily spekania atď., a očakáva sa, že priemyselné bariéry budú vyššie.