一、光伏焊带生产技术
光伏焊带的制备,就是在已经退火处理的铜带表面涂覆一层二元或三元低熔点合金。工艺方法一般有电镀法和热浸涂法。
1、电镀法
电镀法,指在含有预镀金属的盐类溶液中,以被镀基体金属为阴极,通过电解作用,使镀液中预镀金属的阳离子在基体金属表面沉积,形成镀层的一种表面加工方法。通过电镀法制备的光伏焊带镀层结晶致密,成分稳定,杜绝了在热浸涂工艺中因热腐蚀效应造成的铜原子与合金涂层分子的相互扩散,从而使产品的可焊性好,电阻率低。电镀法的主要缺点是生产成本高、生产效率低,电镀过程中产生的含重金属离子的电镀废水,处理难度较大,对环境影响较大,这些都严重制约了其作为焊带制备工艺的普遍适用性。
2、热浸涂法
热浸涂法即将制备好的基体铜带浸入配好的合金熔液中,在助焊剂的作用下与合金熔液反应,将合金熔液自然附着在基体铜带表面,在空气中冷却成固体。热浸涂法的浸涂(铜带涂锡)、冷却环节的控制对于光伏焊带的性能有着重要影响。
在铜带涂锡过程中,由于高温下铜带与合金熔液直接接触,在固、液界面之间存在热腐蚀效应,在该效应下基体铜原子与合金熔液相互渗透。熔液向铜基体扩散将会在铜基体的表面形成一层金属间化合物,提高铜基体与合金熔液之间的结合力;然而当基体铜原子向合金熔液中扩散,导致溶液中铜含量超过规定的含量时,将使得焊带涂层熔点升高,可焊性降低。
热浸涂冷却过程中如果不加以处理,涂层熔液在铜带表面冷却后,涂层将出现凹凸不平的表面缺陷,涂层如果不能完全覆盖铜带表面,铜带易会因为氧化而失去金属光泽,外观受损,可焊性变差,从而导致不能焊接在电池片的银或铝栅上,限制了其应用。因此,将合金熔液连续涂覆在铜带上,形成均匀平整的涂层,一直是影响光伏焊带质量的关键技术。
二、中国光伏焊带技术研究现状分析
光伏焊带行业的技术发展水平和趋势同光伏产业的发展水平密切相关。经过多年的发展,我国光伏 产业从无到有,已成为全球技术最领先和规模最大的国家,我国光伏焊带技术水平也随之发展。就光伏 焊带这个细分领域而言,其技术发展水平不仅同工业自动化水平、行业研究投入情况等紧密相关,还同上下游的技术水平密切相关。
目前行业内技术方向主要专注于提升焊带的力学性能和降低焊带的电阻率 以及通过优化焊带的表面结构、外观尺寸等来提升光伏焊带对组件降本增效的作用等。未来随着光伏产 业平价、低价上网的发展,光伏组件厂商对焊带的产品技术性能、稳定性、低成本等方面的要求越来越 严格, 光伏焊带将朝着低应力、低电阻、高效率、低成本等方向发展。
三、中国光伏焊带技术研究情景分析
光伏焊带是光伏组件导电的关键部件,与光伏组件是上下游关系,光伏焊带行业整 体需求量取决于光伏新增装机量以及组件产量。未来随着全球和中国光伏行业的迅速发 展,光伏组件装机量仍将保持快速增长态势,从而带动对于上游光伏焊带需求量的持续 增长。
光伏焊带技术趋势随光伏电池技术更新而迭代。从光伏焊带行业的发展趋势来看, 目前行业内技术方向主要专注于提升焊带的力学性能,以及通过优化焊带的表面结构、 外观尺寸等降低焊带电阻率、增加电池片受光总量,以提升光伏组件功率。
电池栅线从最初 2BB-5BB到目前主流的 MBB,焊带也跟随从最初的压延涂锡扁焊带发展到如今的圆形焊带、异形焊带等;目前市场上主流光伏焊带产品为适用于多主栅组件的 MBB焊带,比常规焊带更细更密,有利于减少对电池片的遮光,减少电池功率损失。
未来,随着 TOPCon 技术的发展,其配套的 SMBB焊带需求将逐步上升。SMBB焊带可减少电流传输距离,降低栅线遮挡,提高光学利用率,有效降低组件的串联电阻, 最大化利用太阳光,同时对电池隐裂、断栅、破裂等的容忍度更高,将会降低组件失效风险,提高组件的可靠性。
更多本行业研究分析详见思瀚产业研究院《2023-2028年中国光伏焊带产业竞争现状及发展趋势预测报告》,同时思瀚产业研究院还提供、产业研究、可行性研究报告、商业计划书、产业规划、概念性规划等解决方案。