此前工信部發(fā)布的2017年我國(guó)光伏產(chǎn)業(yè)運(yùn)行情況顯示，P型單晶及多晶電池技術(shù)持續(xù)改進(jìn)，常規(guī)產(chǎn)線平均轉(zhuǎn)換效率分別達(dá)到20.5%和18.8%，采用鈍化發(fā)射極背面接觸技術(shù)（PERC）和黑硅技術(shù)的先進(jìn)生產(chǎn)線則分別達(dá)到21.3%和19.2%。
可見(jiàn)，常規(guī)單晶疊加PERC技術(shù)，常規(guī)多晶疊加黑硅技術(shù)，即可滿足2018年光伏制造行業(yè)規(guī)范的要求。因此，對(duì)于2018年的新建和改擴(kuò)建項(xiàng)目而言，PERC與黑硅技術(shù)在單晶和多晶上將得到普遍采用。
黑硅技術(shù)助力多晶電池提效降本
對(duì)于多晶電池而言，黑硅技術(shù)并非是一項(xiàng)新技術(shù)。該技術(shù)主要是源于2017年金剛線切多晶硅片的普及從而得到推廣。
金剛線切片技術(shù)在硅片端可顯著降低成本，但金剛線切多晶硅片后，硅片表面損傷層減少，不利于使用傳統(tǒng)酸腐蝕方案對(duì)硅片進(jìn)行絨面制備，因此需解決多晶金剛線切割硅片的絨面制絨問(wèn)題。
黑硅技術(shù)是解決該問(wèn)題的主要路徑。該技術(shù)解決了金剛線切多晶硅片的反射率過(guò)高問(wèn)題，由于表面反射率的降低，硅片光吸收能力提升，還能附帶一定電池效率的提升。因此，金剛線切多晶硅片搭配黑硅技術(shù)的工藝，既能降低硅片成本又能提升電池效率，是多晶電池繼續(xù)進(jìn)步的必由之路。這種降本增效的方案已被大多數(shù)多晶電池的制造廠商認(rèn)可。
目前，黑硅技術(shù)的成熟技術(shù)路線主要有干法（RIE）黑硅和濕法(MCCE)黑硅兩種。兩種技術(shù)對(duì)硅片表面不良尤其是線痕都有很好的處理，且提效非常明顯，干法黑硅可提升效率0.4%~0.7%，濕法黑硅有0.3%~0.5%的效率增益，但干法黑硅的投資成本相對(duì)濕法較高。兩種技術(shù)路線對(duì)比如下表所示。
黑硅技術(shù)對(duì)導(dǎo)電漿料提出更高要求
由于通過(guò)黑硅技術(shù)處理后的絨面較常規(guī)砂漿片更小更細(xì)，對(duì)于附著力小的漿料容易出現(xiàn)虛印、斷柵等問(wèn)題。因此，黑硅電池對(duì)導(dǎo)電漿料的拉力和金屬化接觸等方面提出了更高的要求。
不同類(lèi)型的的黑硅絨面結(jié)構(gòu)的不同，正銀漿料在不同黑硅絨面上的表現(xiàn)也不相同。干法黑硅和普通多晶相比，對(duì)漿料的要求區(qū)別不大。濕法黑硅相比正常多晶絨面，使用普通正銀的主柵焊接拉力可能丟失大于50%，更嚴(yán)重的情況下，細(xì)柵的附著力也會(huì)受到影響甚至脫落。因此，拉力高的漿料產(chǎn)品在濕法黑硅上具有明顯的優(yōu)勢(shì)。
在接觸電阻方面，由于黑硅制絨表面的納米結(jié)構(gòu)，丟失了部分物理接觸面積，從而接觸電阻會(huì)比常規(guī)多晶高。在濕法黑硅多晶硅片上比起普通多晶容易產(chǎn)生EL黑云和黑斑。而且正銀漿料中使用的不同的玻璃粉在高溫熔化狀態(tài)下可能不同，從而在黑硅絨面上接觸可能會(huì)表現(xiàn)出不同。因此，針對(duì)黑硅絨面，需要對(duì)漿料關(guān)鍵組分和配方進(jìn)行系統(tǒng)的定制。
賀利氏新一代為黑硅定制的SOL9651D系列正銀漿料采用了賀利氏最新開(kāi)發(fā)的玻璃化學(xué)成分，可使金剛線切割電池提升0.1%以上的轉(zhuǎn)換效率；該產(chǎn)品極大地提高主柵線在采用添加劑/MCCE/RIE制絨工藝的金剛線切割電池表面的附著力及可靠性，與超細(xì)線印刷工藝完美兼容，可進(jìn)一步提高采用特殊制絨工藝的金剛線切割電池的轉(zhuǎn)換效率；在轉(zhuǎn)換效率提高的同時(shí)，還可確保金屬化漿料的接觸性能與開(kāi)路電壓之間保持完美的平衡，并適用于單次印刷、兩次印刷及無(wú)網(wǎng)結(jié)網(wǎng)版印刷工藝。此外，該漿料具有較寬的燒結(jié)工藝窗口，特別適用于PERC電池。
帝科推出的DK92A多晶黑硅PERC專(zhuān)用導(dǎo)電銀漿，在黑硅工藝上進(jìn)一步增強(qiáng)拉力1N/mm以上，同時(shí)實(shí)現(xiàn)良好的低溫?zé)Y(jié)特性(比業(yè)內(nèi)PERC基準(zhǔn)燒結(jié)溫度低20-30℃)，接觸窗口擴(kuò)展至120Ohm/sq以上，實(shí)現(xiàn)20.2%以上的轉(zhuǎn)換效率。并提供針對(duì)PERC雙面氧化鋁鍍膜工藝的特殊版本，同時(shí)提供單次印刷、分步印刷、兩次印刷和無(wú)網(wǎng)結(jié)印刷版本。此外，還兼容基于多晶金剛線添加劑和黑硅制絨的常規(guī)多晶電池，增益效率至19.30%以上。
匡宇科技針對(duì)金剛線切割硅片及黑硅硅片所帶來(lái)的拉力降低缺陷，利用專(zhuān)利配方，開(kāi)發(fā)出具有高可靠性的客制化正銀TC-858H/TC-858B，極大的提高了銀漿在此類(lèi)硅片上的拉力，得到了眾多客戶的認(rèn)可。
杜邦在日本東京舉行的“2018國(guó)際太陽(yáng)能展覽會(huì)”上，推出了新一代導(dǎo)電漿料杜邦™Solamet®PV21A系列，滿足所有主流電池技術(shù)的相關(guān)要求。采用該漿料的元晶太陽(yáng)能表示其五主柵線半片切割設(shè)計(jì)的多晶PERC黑硅組件實(shí)現(xiàn)了20.3%的電池效率，以及300瓦（60片）的功率輸出。
常州聚和針對(duì)黑硅技術(shù)推出了產(chǎn)品CSP-F3H1，解決了黑硅技術(shù)產(chǎn)生的印刷，拉力，提效等問(wèn)題，搭配當(dāng)前最主流的無(wú)網(wǎng)結(jié)網(wǎng)板可較常規(guī)網(wǎng)板提效0.1%以上，將黑硅技術(shù)所帶來(lái)的陷光效應(yīng)增強(qiáng)效果最大程度的發(fā)揮出來(lái)，同時(shí)對(duì)細(xì)小絨面有著很好附著力，印刷流暢不斷柵，在主柵5BB設(shè)計(jì)上的拉力達(dá)到2N以上。
亞化咨詢(xún)認(rèn)為，2018年光伏制造行業(yè)規(guī)范條件提高了新建和改擴(kuò)建項(xiàng)目的技術(shù)準(zhǔn)入門(mén)檻，愈趨激烈的光伏企業(yè)間的競(jìng)爭(zhēng)將主要集中于技術(shù)與效率。在單晶市占不斷提升的情況下，應(yīng)用金剛線切多晶硅片搭配黑硅技術(shù)是提升多晶產(chǎn)品競(jìng)爭(zhēng)力的必由之路。未來(lái)，黑硅技術(shù)有望成為高效多晶量產(chǎn)的主流工藝路線，將為適用于黑硅技術(shù)的導(dǎo)電漿料帶來(lái)巨大的市場(chǎng)機(jī)遇。
由賀利氏光伏黃金贊助的第四屆太陽(yáng)電池漿料與金屬化技術(shù)論壇將于2018年3月29-30日在江蘇無(wú)錫召開(kāi)。來(lái)自無(wú)錫尚德太陽(yáng)能電力有限公司的研發(fā)總監(jiān)陳如龍先生將參會(huì)并作重要報(bào)告，介紹黑硅電池技術(shù)及配套金屬化工藝展望。
無(wú)錫尚德自主研發(fā)的濕法黑硅電池已成功量產(chǎn)，在提升電池轉(zhuǎn)換效率及組件功率方面均取得了突破性進(jìn)展。目前，無(wú)錫尚德的黑硅產(chǎn)線正處于積極布局?jǐn)U產(chǎn)中，預(yù)計(jì)到2018年第一季度，無(wú)錫尚德黑硅電池產(chǎn)能將達(dá)到500MW。
