Smjer razvoja fotonaponske zamjene srebrne paste
Zamjena srebrne paste može biti glavni smjer smanjenja troškova. Budući da pasta čini veliki udio troškova baterija bez silikona, smanjenje jedinične potrošnje srebrne paste je uvijek bilo ključni smjer smanjenja troškova veze za baterije. U prošlosti se smanjenje troškova uglavnom postizalo na dva načina:
(1) Smanjenje širine fine mreže
(2) Povećanje broja glavnih mreža. Kada se glavna mreža poveća, širina postaje tanja i potrošnja srebra se smanjuje.
U sistemu srebra, smanjenje upotrebe paste je ograničeno, uglavnom zato što je efikasnost trenutnih baterijskih ćelija veća, a uloga paste je da prikupi struju. Teško je nastaviti značajno smanjivati relativnu količinu aplikacije. Stoga, zamjena srebra jeftinijim metalom može biti glavni smjer smanjenja troškova.
Aluminijska pasta je korištena i ranije, ali postoje određeni izazovi u primjeni velikih razmjera. Aluminij je metal koji se često koristi u industriji i može se isporučiti u velikim količinama za fotonaponsku proizvodnju. Ima nisku cijenu i može značajno smanjiti troškove fotonaponskih ćelija koje nisu silikonske. Visokotemperaturna aluminijumska pasta se koristila dugi niz godina u PERC eri. Otpornost aluminijuma je oko 1.7-1.8 puta veća od srebra. Iako se gubitak otpora linije može nadoknaditi povećanjem širine linije, ili se silicij dodaje aluminijskoj pasti da inhibira reakciju između aluminijske paste i polisilicijuma, čime se smanjuje rekombinacija sučelja i povećava napon otvaranja baterije, još uvijek postoji određeni jaz sa srebrom u smislu otpornosti.
Osim toga, aluminijum je teško oblikovati. Pod strožim zahtjevima omjera širine i otpornosti linija mreže, još uvijek postoje određeni izazovi u kasnijoj velikoj primjeni visokoefikasnih bifacijalnih ćelija.
Bakarna pasta napreduje. Razlika u otpornosti između bakra i srebra je mala. Industrija je ranije postigla određeni napredak u primjeni bakrene paste.
U 2020. godini, FuturaSun je lansirao "ZEBRA" seriju IBC modula N-tipa za evropska fotonaponska tržišta u domaćinstvima i industrijska i komercijalna tržišta, koristeći bakrenu pastu u pasti. Bakrene elektrode imaju dobre performanse u električnim svojstvima i stabilnosti zavarivanja:
a) U pogledu zavarivanja, kada se temperatura zavarivanja poveća na 440 stepena, sila ljuštenja dostiže 0,76N/mm, što je blizu nivoa sile ljuštenja tradicionalnih sabirnica od srebrne paste;
b) U pogledu stabilnosti električnih performansi, električne performanse svih komponenti prije TC600 ostaju stabilne, pokazujući dobru termomehaničku stabilnost.
Istraživanje i razvoj bakrene paste je teško, a očekuje se i da drugi pristupi reše poteškoće u primeni bakrene paste. Primjena bakrene paste ne samo da treba uzeti u obzir vezu paste, već i poteškoće daljnjih proizvođača baterija da provedu suradnju. Za samu vezu paste, srž primene bakrene paste je rešavanje tri problema:
1. Oksidabilnost bakra:Bakar je aktivniji i lako se oksidira tokom visokotemperaturnog sinterovanja, a antioksidacijski tretman je posebno kritičan;
2. Difuzija:Srebrna pasta formira leguru nakon sinterovanja, a bakar se lako raspršuje po ćeliji baterije tokom procesa sinterovanja. Atomi bakra imaju veću vjerovatnoću da utiču na PN spoj;
3. Stabilnost zavarivanja:ZEBRA komponente su napravile veliki napredak u zavarivanju, a sila ljuštenja je blizu nivoa ljuštenja tradicionalnih sabirnica od srebrne paste, ali još uvijek postoji određeni jaz.
Osim toga, bakrena pasta može imati različita rješenja u smislu odabira sirovine bakrenog praha, naknadne obrade (kao što je antioksidacija), formulacije, aditiva, specifičnih detalja sinteriranja, itd., a očekuje se da će industrijske barijere biti viši.