Посока на развитие на фотоволтаична сребърна паста

Замяната на сребърна паста може да бъде основната посока за намаляване на разходите. Тъй като пастата представлява голяма част от несилициевите разходи за батерии, намаляването на единичното потребление на сребърна паста винаги е било ключовата посока за намаляване на разходите на връзката на батериите. В миналото намаляването на разходите се постигаше главно по два начина:

(1) Намаляване на ширината на фината решетка

(2) Увеличаване на броя на главните мрежи. Когато основната мрежа се увеличи, ширината става по-тънка и консумацията на сребро намалява.

В сребърната система намаляването на използването на паста е ограничено, главно защото ефективността на текущите батерийни клетки е по-висока и ролята на пастата е да събира ток. Трудно е да продължите значително да намалявате относителното количество на приложение. Следователно замяната на среброто с по-евтин метал може да бъде основната посока за намаляване на разходите.

Алуминиевата паста е била използвана и преди, но има определени предизвикателства при широкомащабно приложение. Алуминият е често използван метал в индустрията и може да се доставя в големи количества за фотоволтаично производство. Той има ниска цена и може значително да намали несилициевите разходи за фотоволтаични клетки. Високотемпературната алуминиева паста се използва от много години в ерата на PERC. Съпротивлението на алуминия е около 1.7-1.8 пъти по-голямо от това на среброто. Въпреки че загубата на съпротивление на линията може да бъде компенсирана чрез увеличаване на ширината на линията или чрез добавяне на силиций към алуминиевата паста за инхибиране на реакцията между алуминиева паста и полисилиций, като по този начин се намалява рекомбинацията на интерфейса и се увеличава напрежението на отваряне на батерията, все още има известно разлика със среброто по отношение на съпротивлението.

Освен това алуминият е труден за формоване. При по-строгите изисквания за аспектно съотношение на линията на мрежата и съпротивление, все още има определени предизвикателства при последващото широкомащабно приложение на високоефективни двустранни клетки.

Медната паста напредва. Разликата в съпротивлението между мед и сребро е малка. Промишлеността е постигнала известен напредък в прилагането на медна паста преди.

През 2020 г. FuturaSun пусна серията „ZEBRA“ от N-тип IBC модули за европейските домакински фотоволтаични и индустриални и търговски пазари, използвайки медна паста в пастата. Медните електроди имат добри характеристики при заваряване, електрически свойства и стабилност:

а) По отношение на заваряването, когато температурата на заваряване се повиши до 44 0 градуса, силата на отлепване достига 0,76 N/mm, което е близо до нивото на сила на отлепване на традиционните шини със сребърна паста;

b) По отношение на стабилността на електрическото представяне, електрическото представяне на всички компоненти преди TC600 остава стабилно, показвайки добра термомеханична стабилност.

Изследването и разработването на медна паста е трудно и се очаква други подходи да решат трудностите при прилагането на медна паста. Прилагането на медна паста не само трябва да вземе предвид връзката с пастата, но и трудността на производителите на батерии надолу по веригата да осъществят сътрудничество. За самата връзка с паста, в основата на приложението на медна паста е да се решат три проблема:

1. Окисляемостта на медта:Медта е по-активна и лесно се окислява по време на високотемпературно синтероване, а антиокислителната обработка е особено критична;

2. Дифузия:Сребърната паста образува сплав след синтероване, а медта лесно се разпространява върху клетката на батерията по време на процеса на синтероване. Медните атоми са по-склонни да повлияят на PN прехода;

3. Стабилност при заваряване:Компонентите на ZEBRA постигнаха голям напредък в заваряването и силата на отлепване е близка до нивото на отлепване на традиционните шини със сребърна паста, но все още има известна разлика.

В допълнение, медната паста може да има различни решения по отношение на избора на суровина, меден прах, последваща обработка (като антиокисление), формула, добавки, специфични детайли за синтероване и т.н., и се очаква индустриалните бариери да бъдат по-високо.