另一方面，光伏行业制 造端家当集中度较高。根据中国光伏行业协会（CPIA）数据，2022 年全国电池片产量 约为 330.6GW，个中排名前五企业产量占总产量的 56.1%，产量达到 5GW 以上的电池片企业有 17 家。头部公司上风显著，优质的光伏浆料厂商与长期互助的客户之间粘 性较强。
光伏电子浆料行业属于技能密集型家当，晶硅太阳能电池厂商对光伏浆料的哀求 较高，比如开路电压、短路电流、添补因子、电池转换效率等均有严格指标。
光伏浆料对晶硅太阳能电池的性能具有重大影响，直接决定电池的光电转换效率 及稳定性，进而影响电池的各项性能指标，以是光伏浆料是晶硅太阳能电池的核心原 材料，而晶硅太阳能电池是光伏发电系统的核心部件。
晶硅太阳能电池银浆和铝浆
晶硅太阳能电池银浆紧张用于晶硅 太阳能电池片正面电极和背面电极，用于网络和导出硅基太阳能电池产生的电流。晶 硅太阳能电池铝浆紧张用于形成晶硅太阳能电池背表面场，吸除晶体硅中杂质，提高 晶硅太阳能电池开路电压。
（1）光伏发电的紧张事理
光伏发电的紧张事理是半导体的光生伏殊效应。当晶硅太阳能电池受到光照时， 光子被接管，晶硅太阳能电池体内的电荷分布状态发生变革从而产生电动势，将光子 转换为电子、太阳能转换为电能。
光的特性。
各个区间波长的分布见下图，可见光，又可分为紫光(390-450)蓝光（450--490nm），绿光(490-570nm)，红光（620-780nm）.
1.光子的能量跟波长成反比，h为普朗克常数，C为光速，都为常量。下面公式1是基于把光当成电磁波来看。
2.大气质量：太阳光穿过大气层的路径，AM1.5为1.5倍垂直入射穿过大气层的间隔，也便是θ=48度。AM0条件下，太阳能垂直入射到地球最大的光强为1366W/㎡。
二极管以及光伏发电事理
价带：共价键束缚载流子自由移动，不能参与导电。
导带：电子可以自由移动。
禁带：介于价带和导带之间。
禁带宽度：一个电子从价带运动到能参与导电的自由状态所须要接管的最低能量值，硅材料禁带宽度1.12ev，对应110nm波段。
载流子：电子和空穴都能参与导电并都称为。
电子移引导带的运动导致了电子本身的移动。
电子移动过程还产生了空穴在价带中的移动。
本征载流子：没有注入能改变载流子浓度的杂质的半导体材料叫做本征材料，浓度跟材料本身以及温度有关系，且电子空穴数目相等。
N型半导体：掺杂后多子带负电，例如掺磷。
P型半导体：掺杂后多子带正电，例如掺硼，掺镓。
晶体硅的原子构造，最外层电子由四对共用电子对组成。
太阳能电池片最主要的参数
禁带宽度：电子从从价带到导带跃迁须要的最小能量；
导带自由载流子数量；
光照条件下产生和复合的自由载流子数量。
平衡载流子浓度
本征载流子浓度由材料以及温度所决定，温度越高，载流子浓度越高。
平衡载流子浓度：在没有偏置情形下，导带和价带的载流子数量称为平衡载流子浓度。多子数量即是本征自由载流子数量加上参杂的自由载流子数量，一样平常情形下，参杂的载流子数量大于本征载流子数量的几个数量级，也便是约即是参杂浓度。
Ni: 本征载流子数量， n0p0分别代表电子和空穴载流子数量。
光的接管：
Eph <Eg 光子能量Eph小于禁带宽度Eg，光子与半导体的相互浸染很弱，只是穿过，彷佛半导体是透明的一样 。< span> </Eg 光子能量Eph小于禁带宽度Eg，光子与半导体的相互浸染很弱，只是穿过，彷佛半导体是透明的一样 >
Eph=Eg 光子的能量刚刚好足够引发出一个电子-空穴对，能量被完备接管。
Eph>Eg 光子能量大于禁带宽度并被强烈接管。
接管深度：
400nm以下紫外波段，在硅片厚度0.1um处被完备接管。
400—800nm可见光波段，在硅片厚度10um处被完备接管。
800-1000nm近红外波段，在硅片厚度100um处被完备接管。
1100nm近红外处波段，能穿透硅片厚度超过1000um。
载流子的产生率：
不同波段光在电池片厚度的产生率： 蓝光在0.1um处被完备接管；红光在50um处险些被完备接管； 近红外光在100um处还能激揭橥面90%的载流子，接管很慢。
全波段总的天生率：在电池片表面，因短波段基本集中在表面，故引发的载流子数量最多，然后随着硅片厚度增加光的接管逐步递减，导致载流子数量逐步减少。
三种复合：
• 辐射复合：电子空穴的复合，引发出近似禁带宽度的1100nm的光，也是EL/PL发光的事理。
• 俄歇复合：涉及两个电子，一个空穴。电子跟空穴复合，通报能量给其余一个电子做运动，没有光引发。紧张表示在重掺杂或者加热高温材料。
• 肖克莱-雷德-霍尔复合：也叫复合中央的复合或者毛病复合，直接接管电子或者空穴，辐射出能量非常弱的光。
扩散长度/少子寿命
少子扩散长度：在复合之前一个载流子从产生处开始运动的均匀路程。
少子寿命：在复合之前一个载流子从产生到复合的均匀韶光。
表面复合
半导体表面的毛病是由于晶格排列在表面处的中断照成的，即在表面处产生挂键，以是电池表面是一个复合率非常高的区域。减少挂键的数目可以通过在半导体表面处成长一层薄膜以连接这些挂键，这种方法也叫做表面钝化。
载流子的运动：在大多数情形下，电子是电场相反的方向运动。
扩散：
在两个不同浓度的区域之间将会涌现载流子梯度。载流子将从高浓度区域流向低浓度区域。
漂移：
由外加电场所引起的载流子运动叫“漂移运动”。
PN结：
n型半导体区域的电子浓度很高，而p型区域的空穴浓度很高，以是电子从n型区扩散到p型区，同理，空穴从P型区扩散到n型区。当电子和空穴运动到pn结的另一边时，也在杂质原子区域留下了与之相反的电荷，这种电荷被固定在晶格当中不能移动。在n型区，被留下的便是带正电的原子核，相反，在p型区，留下的是带负电的原子核。于是，一个从n型区的正离子区域指向p型区的负离子区域的电场E就建立起来了。这个电场区域叫做“耗尽区”，由于此电场能迅速把自由载流子移走，因此，这个区域的自由载流子是被耗尽的。
正向偏压下的二极管（核心知识点）
正向偏压（也叫正向偏置）指的是在器件两边施加电压，以使得pn结的内建电场减小。电场的减小将毁坏pn结的平衡，即减小了对载流子从pn结的一边到另一边的扩散运动的阻碍，增大扩散电流。
从pn结的一端到另一真个扩散运动的增加导致了少数载流子（少子）往耗散区边缘的注入。这些少数载流子由于扩散而逐渐阔别pn结并终极与多数载流子（多子）复合。在正向偏置下的扩散电流也是复合电流。复合的速率越高，通过pn结的扩散电流就越大。“暗饱和电流”（I0）是差异两种不同二极管的非常主要的参数。I0是衡量一个器件复合特点的标准，二极管的复合速率越大，I0也越大。
反向偏压
反向偏置电压是指在器件两端加电场，以使pn结增大。在pn结中的内建电场越大，载流子能从pn结一段扩散至另一真个概率就越小，即扩散电流就越小。
空想二极管方程：
I为通过二极管的净电流；
I0为暗饱和电流（在没有光照情形下输出的电流），I0随着T的升高而增大。在温度为300k时，KT/q=25.85mV。
V是施加在二极管两端的电压；
q和k分别代表电荷的绝对值和玻耳兹曼常数；
T则表示绝对温度（K）。
网络概率：（可结合载流子产生率比拟）
“网络概率”描述了光照射到电池的某个区域产生的载流子被pn结网络并参与到电流流动的概率，它的大小取决于光生载流子须要运动的间隔和电池的表面特性。在耗散区的所有光生载流子的网络概率都是相同的，由于在这个区域的电子空穴对会被电场迅速地分开。当载流子在与电场的间隔大于扩散长度的区域产生时，那么它的网络概率是相称低的。相似的，如果载流子是在靠近电池表面这样的高复合区的区域产生，那么它将会被复合。下面的图描述了表面钝化和扩散长度对网络概率的影响。
量子效率：
所谓“量子效率”，即太阳能电池所网络的载流子的数量与入射光子的数量的比例。量子效率即可以与波长相对应又可以与光子能量相对应。如果某个特定波长的所有光子都被接管，并且其所产生的少数载流子都能被网络，则这个特定波长的所有光子的量子效率都是相同的。而能量低于禁带宽度的光子的量子效率为零。下图将描述空想太阳能电池的量子效率曲线。
光伏效应
电池开路的情形下，pn结的正向偏压处在新的一点，此时，光生电流大小即是扩散电流大小，且方向相反，即总的电流为零。
电池短路的情形下，将不会涌现电荷的聚拢，由于载流子都参与了光生电流的流动，短路电流即是光生电流（同样即是开压状态下内部扩散电流）。
事情状态下，其电流即是光生电流减去太阳能电池内部扩散电流。
短路电流即是光生电流，且即是内建电场浸染下的漂移电流，也是电池片能供应的最大的电流。
开路电压下，光生载流子导致正向偏压从而消弱内建电场，增加扩散电流，光生电流即是扩散电流且方向相反。
事情状态下，流出电池的电流大小就即是光生电流与扩散电流的差。
内建电场代表着对前置扩散电流的障碍，以是电场减小的同时也增大扩散电流。
复合机制对开路电压的影响（核心难点）
PN结边缘的少子数量，越少，耗尽区越宽，则须要增加掺杂浓度。
扩散长度。 掺杂浓度越高，扩散长度越低（扩散电流越大），则须要降落掺杂浓度。
二者须要达到平衡。
ECV曲线解读
体电阻（硅片电阻率）：电阻是纵向的，电子垂直移动然后到达表面。故移动的间隔为电池片厚度，横截面为电池片面积，即R=ρW/A
方块电阻：电阻是横向的，不是垂直纵向，即横截面积即是间隔L乘以厚度T，以是电阻R=ρ L / （LT），只要L是正方形边长，则方块电阻只跟电阻率以及N区厚度有关系。
方块电阻的丈量非常随意马虎，通过四探针测试方法，表面两根探针供应电流，中间两根探针处产生压降，N区和P区之间的PN结做为结缘体。把稳测试必须在暗室。
太能能电池等效电路图(核心知识点)
引起串联电阻的成分有三种：第一，穿过电池发射区和基区的电流流动；第二，金属电极与硅之间的打仗电阻；第三便是顶部和背部的金属电阻。串联电阻对电池的紧张影响是减小添补因子，此外，当阻值过大时还会减小短路电流。串联电阻并不会影响到电池的开路电压，由于此时电池的总电流为零，以是串联电阻也为零。
并联电阻RSH造成的显著的功率丢失常日是由于制造毛病引起的。
温度效应
本征载流子随着温度高，浓度高，导致暗电流增加，复合增加，从而导致开路电压低落。
光伏发电
根据半导体的特性，半导体中有电子和空穴两种电流载体（指可以自由移动的带 有电荷的物质微粒，简称“载流子”），个中电子带负电（电子带负电荷）、空穴带正电 （空穴少了一个带负电荷的电子，可视为多了一个正电荷，即带正电）。半导体材料中 某种载流子占大多数，则称为多子，占小部分的即为少子。硅片最基本的材料是“硅”， 纯净的硅不导电，但可以通过在硅中掺杂其他元向来改变特性：在硅晶体中掺入硼元 素，即可做成 P 型硅片；掺入磷元素，即可做成 N 型硅片。因硼元素和磷元素价位特 点不同，P 型硅片中空穴作为多子紧张参与导电，电子是少数载流子（少子）；N 型硅 片中电子作为多子紧张参与导电，空穴是少数载流子（少子），上述 P（Positive，正电） 和 N（Negative，负电）即根据硅片多子的正负电情形进行的命名。
PN 结（结是指交叉，译自英文“PN junction”）是光伏电池片的基本构造单元， 其常日形成于同一块硅片中 P 型区域和 N 型区域的交界处，可以通过向 P 型硅片表面 扩散磷元素或者向 N 型硅片表面扩散硼元素制得。多子的移动称为扩散，少子的移动 称为漂移，在内电场下电子或空穴受电场力浸染发生移动，终极漂移和扩散达到平衡 就会形成 PN 结，形成稳定空间载荷区。内电场及 PN 结形成过程如下：
光伏电池片发电即是利用 PN 结位置产生的自由电子的电位差来产生电流，当太 阳光照射在电池片表面时，电子接管能量变为移动的自由电子，同时在原来的位置形 成空穴，自由电子受到内电场的浸染会向 N 型区移动，同时对应空穴向 P 型区移动。 当连接电池正负极形成闭合回路时，自由电子受到内电场的力从 N 型区经由导线向 P 型区移动，在外电路产生电流。
（2）导电浆料产品在光伏发电中的紧张浸染
晶硅太阳能电池是一种范例的二极管器件，晶硅太阳能电池片生产商通过丝网印刷工艺将光伏电子浆料分别印刷在硅片的两面，烘干后经由烧结，形成晶硅太阳能电 池的两端电极。
晶硅太阳能电池的电极分为正面电极和背面电极，分别位于电池的正面和背面两 个表面上，正面是指电池的受光面，背面是指电池的背光面。为使电池表面吸收入射 光，正面电极做成栅线状，由主栅线和细栅线两部分构成。细栅线较细，起到网络电 池扩散层内的载流子并传输到主栅线的浸染；主栅线较粗，起到汇流、串联的浸染， 连接细栅线和电池外部引线。背面电极只有主栅构造，起到汇流、串联的浸染，连接 电池外部引线。以 PERC 电池为例，PERC 电池基底为 P 型硅片，正面电极与 N+发射 极打仗，是电池的负极；背面电极与 P 型区打仗，是电池的正极。
为了增大电池片透光面积，使绝大部分入射光进入电池引发能量，栅线高宽比要 尽可能平衡，以保持栅线良好的导电性。由于栅线电极对导电率哀求较高，综合考虑 烧结过程中电极的稳定性、烧结后电极的导电性能以及电极与硅片附着力等成分，正 面电极和背面电极的导电功能组分选用银浆最得当。以 PERC 电池为例，晶硅太阳能 电池利用的厚膜导体浆料分为正面银浆、背面银浆和铝浆，三种电极浆料的金属化工 艺共同实现晶硅太阳能电池的导电互联性能。
银浆方面，银浆紧张用于搜集、导出载流子。根据位置的不同，可分为电池片受 光面的正面银浆和背光面的背面银浆，根据功能的不同，又可分为汇流、串联的主栅银浆和网络载流子的细栅银浆。 铝浆方面，铝浆紧张用于形成晶硅太阳能电池铝背场，吸除晶体硅中杂质。
由于 P 型硅片含有杂质铁、钴、镍、铜等元素，因此在晶硅太阳能电池生产工艺中，利用 铝原子与硅原子构造上的差异，将铝原子扩散到硅片背面形成铝硅合金，因而形成吸 杂中央。高温下杂质在铝中溶解度较高，而在硅中溶解度较低，因此吸杂中央可以吸 除杂质，提高电池片短路电流、开路电压和添补因子，并进一步提高光电转换效率。 以 PERC 电池为例，浆料的详细运用情形如下：
由于半导体不是电的良导体，电子在通过p-n结后如果在半导体中流动，电阻非常大，损耗也就非常大。但如果在上层全部涂上金属，阳光就不能通过，电流就不能产生，因此一样平常用金属网格覆盖p-n结，以增加入射光的面积。其余硅表面非常光亮，会反射掉大量的太阳光，不能被电池利用。为此，科学家们给它涂上了一层反射系数非常小的保护膜，将反射丢失减小到5%乃至更小。一个电池所能供应的电流和电压毕竟有限，于是人们又将很多电池（常日是36个）并联或串联起来利用，形成太阳能光电板。
太阳能电池术语
①路电流(isc)
当将太阳能电池的正负极短路、使u=0时，此时的电流便是电池片的短路电流，短路电流的单位是安培(a)，短路电流随着光强的变革而变革。
②开路电压(uoc)
当将太阳能电池的正负极不接负载、使i=0时，此时太阳能电池正负极间的电压便是开路电压，开路电压的单位是伏特(v)。单片太阳能电池的开路电压不随电池片面积的增减而变革，一样平常为0.5～0.7v。
③峰值电流(im)
峰值电流也叫最大事情电流或最佳事情电流。峰值电流是指太阳能电池片输出最大功率时的事情电流，峰值电流的单位是安培(a)。
④峰值电压(um)
峰值电压也叫最大事情电压或最佳事情电压。峰值电压是指太阳能电池片输出最大功率时的事情电压，峰值电压的单位是v。峰值电压不随电池片面积的增减而变革，一样平常为0.45～0.5v，范例值为0.48v。
⑤峰值功率(pm)
峰值功率也叫最大输出功率或最佳输出功率。峰值功率是指太阳能电池片正常事情或测试条件下的最大输出功率，也便是峰值电流与峰值电压的乘积：pm===im×um。峰值功率的单位是w(瓦)。太阳能电池的峰值功率取决于太阳辐照度、太阳光谱分布和电池片的事情温度，因此太阳能电池的丈量要在标准条件下进行，丈量标准为欧洲委员会的101号标准，其条件是：辐照度lkw／㎡、光谱aml.5、测试温度25℃。
⑥添补因子(ff)
添补因子也叫曲线因子，是指太阳能电池的最大输出功率与开路电压和短路电流乘积的比值。打算公式为ff=pm/(isc×uoc)。添补因子是评价太阳能电池输出特性好坏的一个主要参数，它的值越高，表明太阳能电池输出特性越趋于矩形，电池的光电转换效率越高。
串、并联电阻对添补因子有较大影响，太阳能电池的串联电阻越小，并联电阻越大，添补因子的系数越大。添补因子的系数一样平常在0.5～0.8之间，也可以用百分数表示。
⑦转换效率(η)
转换效率是指太阳能电池受光照时的最大输出功率与照射到电池上的太阳能量功率的比值。即：
η=pm(电池片的峰值效率)/a（电池片的面积）×pin（单位面积的入射光功率），个中pin=lkw／㎡=100mw／cm2。
组件的板形设计一样平常从两个方向入手。一是根据现有电池片的功率和尺寸确定组件的功率和尺寸大小；二是根据组件尺寸和功率哀求选择电池片的尺寸和功率。
电池组件不论功率大小，一样平常都是由36片、72片、54片和60片等几种串联形式组成。常见的排布方法有4片×9片、6片×6片、6片×12片、6片×9片和6片×10片等。下面就以36片串联形式的电池组件为例先容电池组件的板型设计方法。
光伏电子浆料产品分类：
① 银浆
银浆产品紧张为背面银浆，包括 PERC 电池背面银浆和常规晶硅太阳能电池 背面银浆。
紧张运用处景
② 铝浆
铝浆产品紧张包括单面 PERC 电池铝浆、双面 PERC 电池铝浆和常规晶硅太 阳能电池铝浆。
紧张运用处景
银粉和铝粉体系核心技能
节制粉体 特性和其对浆料印刷性能和光电性能的影响机理，从而可选择并复配适用于窄线宽网 版印刷、适宜烧结温度、良好欧姆打仗以及高附着力等需求的粉体，并通过针对性的 提前固液稠浊预处理，进一步优化粉体的稳定性，有效知足下贱客户对浆料产品大批 量稳定供应和产品技能迭代的需求。
银粉和铝粉是电子浆料体系核心的导电功能相，直接影响电子浆料的印刷性能和 光电性能。 在粉系统统制备方面，节制不同类型光伏浆料的粉体特性，节制不同粒度分 布、振实密度、比表面积、表面包覆物、分散性的粉体对浆料产品的影响机理，针对 下贱客户不同工艺晶硅电池构造特点、身分特色以及制备工艺条件，复配多种不同规 格的粉体，以提高浆料的光电性能。并通过研究粉体生产工艺流程和生产工艺参数对 粉体以及浆料产品终极印刷性能和光电性能的影响规律，与供应商充分沟通，帮忙设 计优化可实现稳定量产的粉体产线，终极实现浆料产品的大批量稳定生产和迭代。
在粉系统统运用方面，针对不同类型导电浆料的粉体，在稠浊搅拌前利用有 机溶剂提前固液稠浊预处理，进一步优化粉体分散性能。在此根本上，针对性的选取 改造分散设备并调度分散参数，优化粉体环节工艺流程，提高浆料产品大批量生产的 稳定性，并终极提高浆料产品的印刷性能和光电性能。
粉体预处理 技能
金属粉体作为光伏电子浆估中的导电功能相，其性能对浆 料的电性能、流动性、粘附性等性子起着关键浸染。金属 粉体的形态和粒径是决定浆料导电性、烧结质量等特性的 紧张成分，振实密度是影响烧结厚膜的致密性以及电池光 电转换效率的主要成分。在浆料制备过程中不同种类的分 散剂会影响金属粉体的分散性，从而影响浆料的细度、粘 附性和电阻率。
可利用有机溶剂将金属粉体提前固液稠浊预处理，使其 具备更好的分散性，更稳定的运用在浆料生产工艺中。
玻璃粉体系核心技能
玻璃粉是电子浆料体系核心的高温粘接相，对银粉和铝粉的烧结及欧姆打仗的形 成有决定浸染。
玻璃粉体系搭建了由 PbO、Bi2O3、SiO2、B2O3、Al2O3 等多种氧化物 组成、配比的玻璃粉研发框架，知足玻璃粉体系组分的功能需求和制备工艺，个中 PbO 和 Bi2O3 能够降落玻璃粉软化点和玻璃粉烧结温度；SiO2 能使玻璃粉网络构造更 致密，提高玻璃粉机器强度和化学稳定性；B2O3 能够降落玻璃粉的热膨胀系数，减少 金属层与玻璃粉、玻璃粉与钝化膜之间的内应力；Al2O3 能够减弱玻璃粉与钝化膜的反 应，多种氧化物的选择和配比构建了公司玻璃粉产品的底层浸染机理。
节制ZnO、CuO、MnO2、SrO2、TiO2 等个中一种或几种的氧化物对玻璃粉的影响机制，在玻璃粉体系底层研发框架的根本 上，进一步提高玻璃粉的化学稳定性，优化玻璃粉软化点，改进流平性能，降落无机 粘合剂的热膨胀系数以提高热稳定性。
针对不同工艺晶硅电池光伏浆料研发添加和测试不同氧化物，复配多种规 格玻璃粉，具备完全的玻璃粉体系研发能力和迭代能力，能够快速实现不同太阳能电 池工艺对付浆料欧姆打仗能力和烧结窗口的差异化需求，终极知足下贱客户对浆料产 品大批量稳定供应和产品技能迭代的需求。
PERC 电 池背面银 浆玻璃粉 制备技能
PERC 电池背面银浆的紧张浸染是将铝浆网络的电流传输到 负载，烧结成背银电极后与焊带进行互联，因此背面银浆要 求具有良好的焊接拉力，同时只管即便减少对钝化膜钝化效果的 毁坏。
低活性背面银浆玻璃粉，与钝化膜的反应较 弱，避免与硅片直接打仗形成大量的复合中央，从而提高开 路电压，达到提效目的，在低堕落的同时担保焊接拉力，具 有良好的可靠性。
双面 PERC 电 池铝浆玻 璃粉制备 技能
双面 PERC 电池铝浆玻璃粉紧张浸染是在 PERC 电池烧结工 序时勾引铝硅反应，天生铝硅合金和 BSF 层，提升电池的开 路电压。 双面 PERC 电池铝浆玻璃粉能有效降落铝硅 打仗电阻，具备良好的耐摩擦、耐撕拉和耐水煮能力，具有 较低的金属复合，提升电池转换效率。
正面银浆 玻璃粉制 备技能
PERC 电池正面银浆的紧张浸染是网络并导出光生载流子， 烧结过程须要烧穿钝化膜，与硅基底形成打仗，同时须要有 良好的印刷线型以减少对光的遮挡。正面银浆玻璃粉具有良好的烧穿钝化膜的能 力，能够与不同方阻的发射极形成良好的欧姆打仗，同时对 发射极的毁坏较少，具有较低的金属复合和较高的开路电 压，提升电池转换效率。
TOPCon 电池全套 浆料玻璃 粉制备技 术
TOPCon 电池采取超薄二氧化硅隧穿层和掺杂多晶硅层结 构，具有良好的钝化效果，提高开路电压从而提高转换效 率。 TOPCon 电池全套浆料的玻璃粉，正面细栅 银浆与 P+发射极形成良好的欧姆打仗，具有较低的金属复 合；背面细栅银浆烧穿钝化膜与掺杂多晶硅实现良好的接 触，同时保持较低的金属复合；主栅银浆为非烧穿型浆料， 在低堕落的同时担保焊接拉力，具有良好的可靠性。
IBC 电池 全套浆料 玻璃粉制 备技能
IBC 电池正面没有金属电极遮挡，可以减少金属电极对太阳 光的遮挡，但须要在电池前表面掺杂时只管即便降落掺杂浓度， 从而降落载流子的复合，提高短路电流；IBC 电池的电极均 位于电池背面，因此可以设计较宽的金属背面栅线以降落串 联电阻，提高添补因子，从而提高转换效率。IBC 电池背面 细栅银浆所需玻璃粉在烧穿氮化硅和氧化铝层同时与高掺杂 多晶硅具有良好的打仗性能，并且对 Poly 层的丢失较少； IBC 电池背面主栅银浆运用于背面，起到焊接与网络电流的 浸染，玻璃粉须要担保浆料对氮化硅的毁坏程度小，平衡 N 区、P 区拉力，并且与铝浆打仗位置的导电性能好，金属复 合小，使电池的波折性能好；IBC 电池铝浆用于局域铝背场 的形成。 IBC 电池所需的细栅银浆、主栅银浆和铝浆对应的玻璃粉，能明显降落金属复合，兼具良好的打仗 电阻，提升 IBC 电池转换效率。
有机体系核心技能
有机载体作为承载粉料体系和玻璃体系的关键组成，使贮存状态下浆估中的银粉、 铝粉、玻璃粉、添加剂等易团圆的固体粉末均匀分布，保持悬浮状态，印刷时使浆料 均匀涂布于硅片上，对电子浆料终极的印刷性能和印刷质量有较大影响。
有机体系中包含有机溶剂和添加剂，有机溶剂指酯类、醇类、醚类有机物，添加 剂指一种或多种起到特定效果的有机物。
在多种有机物中，反复测试并搭建了由 酯类、醇类、醚类等多类有机物组成的有机溶剂研发框架，并在此根本上针对不同类 型导电浆料，自主组合测试不同类型的添加剂，包括增稠剂、表面活性剂、触变剂、 增塑剂等，从数千种有机物中经由反复实验，筛选出符合下贱不同客户电池需求的添 加剂组合，并根据实验结果确定组合的最佳配方比例，以知足不同客户不同电池各种 型浆料有机体系的印刷需求。不同类型添加剂对有机体系的影响情形如下：
依托有机溶剂的研发框架和对添加剂的理解，进一步研发调度不同类型 导电浆估中有机溶剂的配方和添加剂的含量，节制多种类型有机体系的复配技能，具 备快速、完全的有机体系研发能力和迭代能力，能够快速实现不同电池工艺对付浆料 印刷的差异化需求，终极知足下贱客户对浆料产品大批量稳定供应和产品技能迭代的 需求。
在有机体系方面，节制适宜不同导电浆料的有机体系，通过优化完善不 同浆料的有机溶剂、流变剂、润滑剂、树脂和表面活性剂等有机载体，并优化有机载 体的生产工艺，推出知足不同印刷需求的有机体系，提升晶硅太阳能电池性能。
PERC电池 背面银浆 有机载体 制备技能
背面银浆有机载体，可以使银粉、玻璃粉和 其它粉体均匀分布在浆估中并且印刷成膜，与基底有良好的 粘附性，知足低堕落性能哀求的同时担保焊接拉力，具有良 好的可靠性。
双面 PERC 电 池铝浆有 机载系统编制 备技能
双面 PERC 电池铝浆有机载体，在更窄的栅 线开口印刷良好，具有良好的高宽比，同时对基底有良好的 浸润性，烘干后粘接力强，不随意马虎涌现脱落、掉粉等非常现 象。
细栅银浆 有机载体 制备技能
细栅银浆的紧张浸染是网络光生载流子，为了减少遮光，需 要有良好的印刷线型。细栅银浆有机载体，在窄栅线开口有良好的 印刷性，遮光少，短路电流高，同时具有良好的高宽比，栅 线线电阻小，对基底有良好的浸润性，烘干后粘接力强，不 随意马虎涌现脱落、掉粉等非常征象。
IBC 电池 浆料有机 载系统编制备 技能
IBC 电池正面没有金属电极遮挡，可以减少金属电极对太阳 光的遮挡，但须要在电池前表面掺杂时只管即便降落掺杂浓度， 从而降落载流子的复合，提高短路电流；IBC 电池的电极均 位于电池背面，因此可以设计较宽的金属背面栅线以降落串 联电阻，提高添补因子，从而提高转换效率。 IBC 电池所需的细栅银浆、主栅银浆和铝浆对应的有机载体，在连续印刷时能保持良好的稳定性， 具有良好的连续印刷性能及线宽可控性，高宽比适中，线形 均一，有效提升 IBC 电池转换效率。
工艺流程图
银浆与铝浆生产工艺类似，均包括配料、稠浊搅拌、研磨、检测等步骤。
银粉/铝粉 预处理 ：利用有机溶剂将粉体 提前固液稠浊预处理。
玻璃粉制 备 ：玻 璃 原 材 料 通 过 混 合、熔融、破碎、球 磨、烘干、筛粉制备 玻璃粉。
有机体系 及添加剂 制备：添加剂溶解在酯类、 醚类、醇类有机物制 备有机体系。
称量：精确称量终极浆料产 品所需各项质料重量。
稠浊搅拌：将银粉 / 铝粉、玻璃 粉、有机质料和添加 剂根据配方中的比例 进行稠浊，然后利用 搅拌机对稠浊物进行 搅拌，通过设定搅拌 机的转速、韶光等工 艺参数，担保浆料充 分稠浊均匀。
三辊研磨：利用三辊研磨机，将 搅拌完成后的浆料进 行研磨。
性能检测：根据产品标准对产品 的物理参数和性能参 数进行检测验证。
称重包装：对合格浆料产品称重 后进行包装入库。
行业技能水平及特点
银浆和铝浆产品紧张运用于晶体硅太阳能电池的生产环节，位于光伏行业的 上游，用于制备晶硅太阳能电池金属电极。电子浆料集金属材料、无机非金属材料、 高分子材料于一身，其制备涉及到粉末冶金技能、低熔点玻璃制备技能、浆料加工技 术、半导体技能、纳米技能、流变学等诸多高科技技能领域，拥有较高的技能壁垒。 优质的银浆和铝浆在提高晶硅太阳能电池光电性能方面具有主要意义，是电池片制造环节的主要材料之一。
光伏电子浆料印刷与烧结
1. 丝网印刷工艺流程
背激光：通过激光能量穿透背膜使硅材料融化爆破，让背面浆料能够与硅基体打仗导电。
印刷过程：印刷一共分4次，分别是背场、背极、DP1、DP2印刷，印刷过程是在硅片高下表面印刷金属栅线作为电流传输通道。
烘干过程：烘干共有3次，分别位于前三道印刷后，目的是为了烘干印刷的浆料，防止下步印刷时毁坏上一步印刷的栅线。
烧结过程：高温融化栅线，刻蚀掉硅片表面的氮化硅膜，进入硅基体，在硅衬底和金属电极间就形成了欧姆打仗。
2. 烧结目的
2.1 在背电极、背电场及正电极材料和硅衬底之间形成均匀良好的欧姆打仗；
2.2 在背光表面形成均匀良好的背面电场，背场天生硅铝合金，形成P+层，吸杂，增加背反射，提高长波相应；
2.3 正面使银浆穿透ARC层，与硅形成打仗；
2.4 担保力学打仗（玻璃体）。
3. 烧结浸染
3.1 去除金属浆估中的有机身分，将金属粉末烧结形成密实构造，提高电极集流导电能力；
3.2 烧穿绝缘的氮化硅膜，使浆估中的金属和硅熔领悟金，形成欧姆打仗；
3.3 对经由等离子轰击的硅片退火，激活掺杂的原子，肃清晶格损伤；
3.4 激活SiNx薄膜中的氢原子，使之与硅片表面硅原子悬挂键结合，从而钝化硅片内部晶格毛病。
4. 烧结设备
4.1 TP Soalr 烧结炉设备
4.2 centrotherm 烧结炉设备
4.3 Despatch 烧结炉设备单轨
4.4 Despatch 烧结炉设备双轨
4.5 迈为烧结炉设备
5. 烧结事理
5.1 烧结动力学事理
烧结可以看做是原子从系统不稳定的高能位置迁移至自由能最低位置的过程，厚膜浆估中的固体颗粒系统是高度分散的粉末系统，具有很高的表面自由能，由于系统总是力求达到最低的表面自由能状态，以是在厚膜烧结过程中，粉末系统总的表面自由能一定要降落，这便是厚膜烧结的动力学事理。
烧结固体颗粒具有很大的比表面积，具有及不规则的繁芜表面状态以及在颗粒的制造，细化处理等加工过程中，受到的机器、化学、热浸染所造成的严重结晶毛病等，系统具有很高的自由能，烧结时，颗粒有打仗到结合，自由表面的紧缩，空隙的打消，晶体毛病的肃清等都会使系统的自由能降落，系统转变为热力学中更稳定的状态。这是厚膜粉末系统在高温下能烧结成密实构造的缘故原由。
5.2 正面烧结事理
① 网印栅线印刷在在硅片表面；
② 栅线中的玻璃成份在加热到450℃时开始融化；
③ 熔融的玻璃开始蚀刻SiN层，Ag则逐渐融入熔融的玻璃中；
④ 在600-800℃，玻璃蚀穿SiN层后，开始溶蚀Si的表层；
⑤ 在冷却时，熔融玻璃中过量的Ag析出成Ag颗粒，并嵌埋在Si的表面，形成电流传导的路子；
5.3 正面烧结拓展
在电极烧结过程中，当温度大于400oC时，玻璃开始软化,达到600oC以上时浆料熔融，硼硅酸铅玻璃（PbO-B2O3-SiO glass frit）下沉到银电极之下，润湿并堕落减反射膜，进而与硅表面打仗并反应，由于玻璃中的氧化铅能与硅发生氧化还原反应：Si+2PbO→Si02+2Pb
电极烧结时，银浆估中玻璃相首先软化熔融，润湿硅片表面，蚀刻减反射膜，然后蚀刻硅发射极。在此过程中，大量的银以及被蚀刻的硅溶解在玻璃相中；银颗粒通过相互之间打仗点的互扩散开始烧结或凝聚。
5.4 背面烧结事理
① 浆料干燥，烧除有机溶剂和粘结剂；
② 铝/硅开始融化为液相；
③ 当温度升到共晶温度577℃时，在交界面处，铝原子和硅原子相互扩散，随着韶光的增加和温度的升高，硅铝熔化速率加快，熔融的铝和硅开始相互的通报形成Al/Si互溶的液体；
④ 在达到最高温度时，Al/Si互溶的液体完全的覆盖住电池表面，在交界面处形成组成约为11.3％硅原子和88.7％铝原子的熔液；
⑤ 冷却时，硅原子快速移回电池表面，掺杂着Al原子形成P++层；
⑥ 当温度降落至557℃以下，背铝会转化铝硅共晶层；
5.5 铝背场的浸染
① 铝浆除了当电极外，在烧结时p-type的铝掺杂渗入形成使原来掺杂硼的p-type Si形成一层数微米厚的p+-type Si作为背场，以降落背表面复合速率来提高电池的开路电压Voc。
② 由于硅片接管系数差，当厚度变薄时衬底对入射光的接管减少，此时背场的存在对可以抵达硅片深度较深的长波长光接管有帮助，以是短路电流密度Jsc的影响就更明显。
③ p和p+的能阶差也可以提升Voc，p+可以形成低电阻的欧姆打仗以是添补因子FF也可改进。
6. 烧结工艺温度哀求
① 相邻两个温区的温度有200℃以上差异；
② 烧结韶光短；
③ 烧结完成后快速冷却；
④ 烧结炉内温度在空间范围内同等性好；
⑤ 烧结炉内温度在韶光范围内同等性好；
7. 烧结工艺温度曲线阶段浸染
① 室温~300℃溶剂挥发；
② 300~500摄氏度有机树脂分解排出；
③ 400℃玻璃软化；
④ 600℃以上玻璃与减反层反应，形成打仗；
⑤ 快速降温过程铝保留在硅中，形成BSF层。
8. 玻璃相组分对Ag/Si打仗的影响
① 玻璃相的浸染紧张有：作为银颗粒在浆估中的载体；增强附着力；促进欧姆打仗的形成；缓冲层，阻挡烧穿；
② 随着浆估中玻璃相铅含量的增加，比打仗电阻快速低落；
③ 随着铅含量的增加，银粉在玻璃中的溶解量也增加，在冷却过程中，重结晶出来的银颗粒的数量和体积也增加；
④ 但是，由于高铅玻璃的堕落性特殊强，随意马虎烧穿p-n结，导致电池性能降落。因此，只能说在最佳化的烧结工艺条件下，玻璃相中铅含量增加，能形成好的欧姆打仗，比打仗电阻低落；
⑤ 玻璃粉掺加过量会漂浮于银膜表面使电极失落去焊接性；得当的玻璃含量是使各种金属粉末与玻璃粉溶聚在一起能导电并且可焊接，使电极的剥离力>3N。
9. 铝浆各部分组成及浸染
铝浆作为一种浆料产品，其也紧张由导电相（铝粉）、无机粘结相（玻璃）、有机相（添加剂、载体）组成。
① 铝粉的影响：颗粒较小的铝粉的比表面积较大, 经烧结后形成的电极表面致密、光洁；
② 铝浆中导电相的铝粉选择是极为苛刻的。由于铝浆的紧张性能包括打仗电阻小，粘着力强和老化系数低等，这些哀求都受铝粉性能直接影响，其余工艺性能的灰化、铝珠等征象也与粒径大小直接干系；
③ 铝粉尺寸分布区间大，则大小颗粒交错排列，易于添补空间，使得导电相的排列紧密。并且铝粉整体均匀尺寸大，其体积相对较大。大体积铝粉颗粒其表面氧化膜较薄，更易肃清，形成导电网络；
④ 因此铝浆中利用的铝粉该当选择均匀粒度大、含氧量低、尺寸分布区间大，粉体呈亚球形的铝粉，其颗粒度应<9μm；
⑤ 无机粘结相是一种超细玻璃粉, 它是由可形成玻璃的各种氧化物经高温熔合, 然后水淬细化得到。加入超细玻璃粉往后, 可以明显降落烧结峰值温度, 使金属铝粉在经峰值温度后形成铝膜, 且形成的铝膜表面光滑, 不起灰, 同时膜与硅片有较强的附着力；
⑥ 在硅太阳能电池用铝浆中紧张是玻璃粉影响铝浆的膨胀系数, 以是必须担保玻璃的膨胀系数与晶体硅的膨胀系数相匹配；
⑦ 有机载体包括有机高分子聚合物、有机溶剂、有机添加剂等等。它调节了浆料的流变性, 固体粒子的浸润性, 金属粉料的悬浮性和流动性以及浆料整体的触变性，决定了印刷质量的利害。
10. 烧结常见非常——铝包
铝包的产生是在温度低落后，Al开始从液态合金中析出，铝层越厚、峰值越高越随意马虎产生铝包。
11. 烧结常见非常——波折
① 温度影响
高熔点的玻璃料有利于减小硅片的波折，对付同一种玻璃料，降落温度可以减少波折度，但对付高熔点玻璃料降落温度的效应不明显。
② 铝浆颗粒度
铝球颗粒对波折度的影响：从图瞥见有一个铝球尺寸分布的最佳点，对付不同尺寸的硅颗粒降落温度均可以减低波折度。
③ 铝浆厚度
a. 铝浆厚度对波折度的影响：可见减低铝浆的厚度可以减少波折度；
b. 硅片厚：200um；
c. 峰值温度：950℃；
d. 在考虑浆料厚度时该当兼顾到导电性；
④ 浆料身分
温度对波折度的影响：可见减低烧结温度可以减小波折度；
A、B 具有不同的铝颗粒尺寸，C: 无Pb铝浆；
烧结工艺的事理
太阳能电池的烧结工艺的事情事理和压力使金属电极材料和硅片表面发生物理或化学反应，形成合金或化合物，从而降落打仗电阻，提高太阳能电池片的开路电压和添补因子。同时烧结工艺也可以匆匆使镀膜工艺过程中产生的氢原子向电池内部扩散，对太阳能电池片有良好的钝化浸染，提高太阳能电池的光电转换率。
烧结工艺流程图
烧结工艺的事理可以分为两种类型：固相反应和液相反应。固相反应是指两种固态材料在高温下直接发生反应，形成固态的产物。液相反应是指一种固态材料和一种液态材料在高温下发生反应，形成固态或液态的产物。详细的反应过程和产物取决于不同的电极材料和硅片类型。
电池烧结工艺的步骤
太阳能电池的烧结工艺是一个繁芜的过程，涉及多个温度区域和气氛掌握。一样平常而言，烧结工艺可以大致分为四个紧张步骤。
烘干排焦：这一步骤的目的是将丝网印刷后有浆料的硅片烘干，并使浆料内的有机物和会挥发物尽可能地排出，避免在后续的高温过程中产生有害的气体或残留物。烘干排焦的温度一样平常在200℃旁边，韶光在几秒到几十秒之间。烘干排焦的效果会直接影响太阳能电池烧结工艺的质量和效率。
快速加热烧结：这一步骤的目的是使金属电极材料和硅片表面达到得当的温度，使之发生固相或液相反应，形成良好的欧姆打仗。快速加热烧结的温度一样平常为800℃到1000℃之间，韶光在几秒到几十秒之间。快速加热烧结的温度和韶光须要根据不同的电极材料和电池构造进行优化，以达到最佳的烧结效果。
冷却：冷却的目的是使烧结后的硅片迅速降温，避免过多的氢原子从硅片中逸出，保持硅片的钝化效果。冷却的办法可以是自然冷却或逼迫冷却，冷却的速率一样平常在100℃/s到200℃/s之间。冷却的速率和办法须要根据不同的电池构造和工艺哀求进行选择，以避免硅片的热应力和热冲击。
钝化：对太阳能电池进行钝化可使其表面形成一层薄膜，从而提高硅片的表面电荷密度，减少表面复合速率，提高硅片的光电转换率。钝化可以是化学钝化也可以是物理钝化，钝化的材料可以是氧化物、氮化物、碳化物等，根据不同的材料会形身分歧的薄膜材料。例如：氧化物质料形成氧化硅薄膜、氮化物质料形成氮化硅薄膜等。
如何评价太阳能电池烧结工艺的效果？
烧结工艺的工艺效果紧张表示在太阳能电池的打仗电阻、打仗稳定性、打仗强度和打仗寿命等方面。烧结工艺的好坏直接影响了这些方面的水平和同等性，从而影响了太阳能电池片的抗老化能力和可靠性。
在太阳能电池电极优化中，打仗电阻是须要考量的一个主要方面。打仗电阻的大小不仅与打仗的图像有关，还与扩散工艺及烧结工艺有关。利用「美能光伏」生产的美能TLM打仗电阻测试仪丈量打仗电阻率，可以反响扩散、电极制作、烧结等工艺中存在的问题。且该设备所具备的打仗电阻率测试和线电阻测试可随意切换利用。
● 测试范围可达0.1~120mΩcm＾2；
● 静态测试重复性≤1%，动态测试重复性≤3%
● 线电阻丈量精度可达5%或0.1Ω/cm
● 打仗电阻率测试与线电阻测试随意切换
● 可定制多种探测头进行丈量和剖析
光伏行业概况
20 世纪以来，对传统能源如煤炭、石油、天然气的过度依赖引发了一系列的能源 危急和生态环境问题。在应对能源危急和加强环境保护的双重驱动下，为实现经济社 会的可持续发展，太阳能、风能、地热能等新能源受到天下各国政策的高度重视和大 力扶持，个中太阳能因具有普遍性、无害性、长久性等诸多优点，逐渐成为新能源领 域重点发展的家当之一。
光伏发电是指利用半导体界面的光生伏殊效应而将太阳能直接转变为电能的一种 技能。太阳光照射在太阳能电池片上，产生电流利过逆变器转换和升压后直接运送给 电网公司或用户。根据紧张材料不同，太阳能电池片可分为晶体硅太阳能电池和薄膜 太阳能电池，晶体硅太阳能电池比较其他种类太阳能电池在产品性能、生产本钱上具 有上风，目前已成为光伏行业最为主流的产品。
环球光伏行业发展趋势
1）环球各国政策支持力度加大，光伏市场规模持续扩展
光伏家当的快速发展源于经济社会对清洁能源日益增长的需求，能源危急和生态 环境问题匆匆使环球积极寻求可替代化石能源的绿色可再生能源，而太阳能因资源量巨 大、清洁安全、易于得到等优点，被普遍认为是最有发展出息的绿色可再生能源之一。
在环球各国家当政策的不断推动下，环球光伏家当加速发展，光伏市场迅速崛起， 市场规模持续扩大。根据国际能源署（IEA）数据，至 2022 年末，环球光伏累计装机 容量达到 1,185GW，2012 年-2022 年装机容量年复合增长率达到 28.05%。
根据国际可再生能源署（IRENA）预测，太阳能光伏将引领环球电力行业的转型。 2025 年太阳能光伏发电将达到总电力需求的 25%，2050 年太阳能光伏发电装机容量将达到 8,519GW。根据中国光伏行业协会预测，在多国“碳中和”目标、清洁能源转型 及绿色复苏的推动下，估量到 2030 年环球光伏新增装机将达到 436GW-516GW。
2）环球光伏市场集中度较高，新兴市场潜力巨大
从光伏发电市场分布来看，以德国为代表的欧洲国家最早开始重视光伏家当发展， 通过支持性家当政策实现了光伏发电市场快速发展，因此环球光伏发电市场在 2011 年 以前形成了以欧洲为核心的家当格局。2013 年以来，以中国、美国、日本以及印度等 为代表的国家和地区迅速崛起，光伏发电市场重心由欧洲逐步向环球化市场转变。现 阶段，光伏发电的紧张市场集中在中国、欧盟、美国、日本和印度。 根据国际能源署（IEA）统计数据，截至 2022 年底环球累计光伏装机 1,185GW， 个中中国、欧盟和美国分别以 414.5GW、209.3GW 和 141.6GW 的规模位列环球前三。
随着光伏发电本钱的快速低落，浩瀚的新兴市场如东南亚、南美及中东等国家或地区 均在积极方案 GW 级的光伏发电项目培植，新兴市场发展潜力巨大。
中国度当链布局完全，家当规模持续扩大
在环球光伏市场发达发展的拉动下，我国光伏家当持续康健发展。凭借晶硅技能 及本钱掌握上风，我国光伏家当链各环节持续扩大，规模保持快速增长势头，各环节 的产能、产量在环球范围内占比均实现不同程度的增长，环球光伏家当重心进一步向 我国转移。
光伏家当已经成为我国达到国际领先水平的计策性新兴家当。根据中国光伏行业 协会（CPIA）数据，2021 年中国光伏家当各环节产能和产量在环球的占比及增速情形 如下：
2022 年我国光伏制造端规模保持迅速扩大态势。2022 年我国多晶硅产量 85.7 万吨， 同比增长 69.4%；硅片产量 371.3GW，同比增长 63.9%；电池片产量 330.6GW，同比 增长 67.1%；组件产量 294.7GW，同比增长 62.1%。
PERC 电池为光伏行业主流技能
作为光伏发电系统的核心部件，太阳能电池片家当规模同步扩大，2022 年全国电 池片产量约为 330.6GW，同比增长 67.1%。
根据中国光伏行业协会（CPIA）统计，2022 年新投产的量产产线仍以 PERC 电池产线为主。2022 年新投产 PERC 电池产线设备投资本钱降至 15.5 万元/MW，TOPCon 电池线设备投资本钱约 19 万元/MW，略高于 PERC 电池，HJT 电池设备投资本钱约 36.4 万元/MW。PERC 技能具有高效率、低本钱的高性价比上风，2022 年市场占比为 88%，为当前业内主流技能。
未来多种电池技能路线将同时存在、并行发展
光伏发电的紧张事理是半导体的光生伏殊效应。当晶硅太阳能电池受到光照时， 光子被接管，晶硅太阳能电池体内的电荷分布状态发生变革从而产生电动势，将光子 转换为电子、太阳能转换为电能。从光照到电流的传输，晶硅太阳能电池会经历光学 丢失和电学丢失，详细情形如下：
根据硅片掺杂元素的差异，晶硅太阳能电池技能分为 P 型电池和 N 型电池，P 型 电池原材料为 P 型硅片（掺杂硼元素），N 型电池原材料为 N 型硅片（掺杂磷元素）；根据电池片增效办法，紧张又分为 PERC 电池技能（钝化发射极和背面打仗）、 TOPCon 电池技能（隧穿氧化层钝化打仗）、HJT 电池技能（本征薄膜异质结）和 IBC 电池技能（交指式背打仗）。
不同晶硅太阳能电池技能紧张目的为降落光学丢失和电学丢失，从而提高光电转 换效率，详细情形如下：
在 PERC 电池技能保持主流地位的同时，新型电池技能也持续取得打破。现阶段 市场呈现出了以 PERC 电池为主流，以 TOPCon 电池、HJT 电池和 IBC 等新型电池工 艺技能为代表的技能多样化发展局势。
根据中国光伏行业协会（CPIA）统计，PERC 技能的市场霸占率在 2022 年达到 88.00%。同时，随着基于新型电池技能的 TOPCon 电池、HJT 电池和 IBC 电池技能的 成熟及量产本钱的低落，新型电池技能市场份额有望逐步提升。现阶段 TOPCon 电池、 HJT 电池和 IBC 电池片产能陆续开释，在转换效率方面存在进一步上风，但由于其成 本偏高，市场霸占率仍处于低位。叠加 PERC 电池所具有突出的性价比上风，PERC 电池仍有望在一定期间内保持紧张市场份额。未来将涌现多种电池技能路线同时存在、 并行发展的局势。
光伏电子浆料行业的概况及发展趋势
（1）光伏电子浆料行业概况
光伏电子浆料是晶体硅太阳能电池的关键原材料。光伏电子浆料通过丝网印刷工 艺，分别印刷在硅片的两面，烘干后经由烧结，形成晶硅太阳能电池的两端金属电极， 因此光伏电子浆料的产品性能和对应的电极制备工艺，直接关系着晶硅太阳能电池的 光电性能。
光伏电子浆料的产品性能与其原材料构成和配方息息相关，电子浆料紧张身分为 高纯度的银粉或铝粉、玻璃体系、有机载体及添加剂等，不同身分的详细浸染如下：
在光伏电子浆料的制备过程中，除了对原材料纯度和品质哀求较高以外，浆料的 配方、制作工艺、量产稳定性也须要经由长期的研发攻关、持续优化，以确定适用于 不同晶硅太阳能电池片的最优配方，从而达到预期的导电和运用效果。
（2）光伏电子浆料行业趋势
1）光伏电子浆料市场规模稳中有升
光伏电子浆料的市场规模与下贱晶硅太阳能电池片的产量、浆料单位耗量和技能 路线息息相关，受益于硅片尺寸增大、电池转换效率快速提高以及印刷技能的进步， 光伏电子浆料市场规模保持稳中有升。根据中国光伏行业协会（CPIA）统计，在 2022年环球电池片产量 366.1GW、对应 63.5%同比增幅的带动下，2022 年环球银浆总耗量 同比 2021 年增长 33.0%，达 4,626 吨，市场规模增长较大。凭借明显高于环球的产量 增幅，我国太阳能电池银浆总耗量为 4,177 吨，同比增加 35.9%，增速高于环球。
2）电池技能迭代推动光伏电子浆料差异化发展
晶硅太阳能电池片技能种类繁多、改造迅速，具备技能密集性特色，对光伏电子 浆料生产企业的技能研发能力和前瞻性哀求较高。晶硅太阳能电池技能的更新和迭代 紧张目的为降落光学丢失和电学丢失，不同的晶硅太阳能电池表面用于网络和传输电 流的电极制备事理和办法不同，即金属化方案有所不同。金属化方案紧张包括电子浆 料的配方、制备和印刷工艺，方案调度会直接影响电子浆料与电池片厂商生产工艺的 适配性及电池片的光电转换效率。
不同晶硅太阳能电池金属化方案不同，对光伏电子浆料的需求存在较大差异。电 池技能的迭代演化须要浆料产品差异化供给，研发水平较高、创新能力较强的光伏电 子浆料企业将具有更显著的竞争上风，从而取得更广阔的发展契机。
3）光伏电子浆料市场国产化替代加速
银浆和铝浆是提升晶硅太阳能电池转换效率的关键材料之一，属于范例的技能密集型家当，进入门槛较高。 制备工艺方面，随着我国光伏行业近年来的迅猛发展，晶硅太阳能电池产能逐步 向中国转移，光伏电子浆料需求量激增，国产化进程也同步加速。海内浆料企业与电 池企业紧密互助，国产浆料技能含量、产品性能和稳定性持续提升，逐步能够知足下 游客户的需求，被下贱客户所认可，浆料市场被国际厂商把持的格局已被海内浆料企 业冲破。
原材料方面，背面银浆所需的原材料银粉和铝浆所需的原材料铝粉已全面实现国 产化并大规模生产，正面银浆和新型晶硅太阳能电池银浆所需的银粉正在逐步实现国 产化。国外银粉研究起步较早，个中日本 DOWA 是环球最大的晶硅太阳能电池银浆用 银粉供应商，海内厂商生产的银粉产品在品质上与国外仍存在一些差距。利用国产银 粉须要浆料企业开拓精良的玻璃粉和有机载体，以提升银浆印刷能力、欧姆打仗性能 和烧结性能，因此对银浆企业有较高技能哀求。近几年伴随着浆料市场国产化进程的 加速，海内银粉制备技能也已经取得了重大打破，银粉正逐步实现国产化。
根据中国光伏行业协会（CPIA）发布的《2022-2023 年中国光伏家昔时度报告》， PERC 电池浆料方面，目前背面银浆和铝浆已全面实现国产化，国产正面银浆的市场 市占率也从 2021 年的 61%进一步上升至 2022 年的 85%以上；新型电池浆料方面，目 前海内领先的浆料企业大都已具备 N 型 TOPCon 电池金属化浆料办理方案，干系产品 均已得到验证，随着新型电池未来生产本钱的降落及良率的提升，国产新型电池浆料 市场霸占率将进一步提升。
原材料与本钱挂钩
铝浆方面，铝粉在铝浆原材料本钱中的占比超过 50%，目前铝粉已全面实现国产 化并大规模生产。
银浆方面，银粉在银浆原材料本钱中的占比超过 90%。晶硅太阳能电池银浆用银 粉紧张为超细银粉，具备较高的技能门槛。银粉的粒径大小、粒径分布、振实密度、 比表面积等性能均会对银粉品质产生重大影响，进而影响晶硅太阳能电池银浆的导电 性能。目前背面银浆所需的银粉已基本实现国产化，海内厂家的银粉质量在不断提升 并实现量产，已成为海内市场的紧张银粉供应商。正面银浆和新型晶硅太阳能电池银 浆所需的银粉仍依赖入口，国外银粉研究起步较早，制备技能已经较为成熟，目前主 要生产厂商为日本 DOWA 公司，海内对超细银粉的开拓起步较晚，近几年海内银粉制 备技能已经取得了重大打破，银粉正在逐步实现国产化。
行业竞争格局
经由十几年的发展，光伏行业已成为我国少有的形成国际竞争上风、实现端到端 自主可控、并有望率先成为高质量发展典范的计策性新兴家当，也是推动我国能源变 革的主要引擎。目前我国光伏行业在制造业规模、家当化技能水平、运用市场拓展、 家当体系培植等方面均位居环球前列。
在此背景下，中国的光伏浆料企业也实现了快速发展。海内光伏浆料企业不才游 晶硅太阳能电池快速发展的过程中，不断优化自身工艺，提升产品品质，与下贱晶硅 太阳能电池片厂商形成了共同进步、协同发展的良性循环，海内光伏浆料企业凭借自 身的技能上风、产能上风和做事上风，与下贱晶硅太阳能电池片厂商建立了稳固的合 作关系。在此过程中，海内光伏浆料产品广泛运用于下贱晶硅太阳能电池片厂商的产 品中，逐步建立了基于晶硅太阳能电池片运用的高品质哀求，上游产品与下贱运用深 度契合，在产品同等性和稳定性等方面形成了较高的壁垒，霸占了大部分的市场份额。 随着以儒兴科技、帝科股份、聚和材料、苏州固锝、天盛股份为代表的海内电子浆料 企业通过持续研发和技能进步，国产浆料质量和性能的快速提升，目前光伏背面银浆 和铝浆已全面实现国产化，正面银浆的国产化率也上升至 2022 年的 85%以上。未来伴 随着环球光伏行业的快速发展带来的巨大市场空间，中国光伏浆料企业凭借在生产工 艺、产能规模、产品品质、客户做事等方面的综合上风，将成为最直接的受益者。
1 帝科股份
帝科股份主营业务为新型电子浆料等电子材料的研发、生产 和发卖，紧张产品为晶硅太阳能电池正面银浆。2022 年帝 科股份正面银浆市场占比排名环球第三。
2 聚和材料
聚和材料主营业务为新型电子浆料研发、生产和发卖，紧张 产品为晶硅太阳能电池正面银浆。2022 年聚和材料正面银 浆市场占比排名环球第一。
3 苏州固锝
苏州固锝主营业务涉及半导体行业和光伏行业，其全资子公 司苏州晶银新材料科技有限公司主营业务为晶硅太阳能电池 银浆的研发、生产及发卖。2022 年苏州晶银新材料科技有 限公司背面银浆市场占比排名环球第九，正面银浆市场占比 排名环球第四。
4 天盛股份
天盛股份主营业务为太阳能电池电子浆料的研发、生产、销 售，紧张产品包括晶体硅太阳能电池背面铝浆、背面银浆、 正面银浆、N 型电池银浆等。2022 年天盛股份背面银浆市场 占比排名环球第六，铝浆市场占比排名环球第三。
5 浙江光达电
子科技有限 公司 浙江光达电子科技有限公司是一家专门从事高端电子浆料研 发和生产的高新技能企业，紧张产品有晶硅太阳能电池正面 银浆、背面银浆、高性能导电银粉、低温导电浆料和片式电 子元件浆料等一系列电子浆料。2022 年浙江光达电子科技 有限公司背面银浆市场占比排名环球第二，正面银浆市场占 比排名环球第十。
6 贺利氏
贺利氏主营业务涉及环境、电子、医疗、建筑等行业，下设 光伏奇迹部，致力于晶硅太阳能电池导电银浆研发、生产和 发卖，紧张产品包括了单晶 P 型电池银浆、多晶 P 型电池银 浆、TOPCon 电池银浆和 HJT 电池银浆。2022 年贺利氏正面 银浆市场占比排名环球第二。
7、儒兴科技
广州市儒兴科技株式会社成立于2000年7月，是一家集研发、生产及发卖一体的电子浆料龙头企业，公司主营产品晶体硅太阳电池铝浆、晶体硅太阳电池背面电极浆料；PERC铝浆、PERC电池背面电极浆料；Topcon电池主栅电极浆料、银铝浆、背面细栅电极浆料；XBC电池铝浆、主栅银浆、细栅银浆等。儒兴科技是环球最大的晶体硅太阳电池背面浆料供应商，在业内具有很高的有名度和影响力。
光伏电子浆料产品质量、性能指标和稳定性对晶硅太阳能电池的性能和可靠性有 较大影响，属于晶硅太阳能电池的关键原材料。一方面，下贱晶硅太阳能电池厂商为 了担保电池片的品质与稳定供应，需对上游供应商的技能能力、生产工艺、产品品质、 管理能力进行严格的质量检测和质量认证，认证周期常日较长，认证通过后，还须要 稽核供应商的实际供货能力，如此方可进入客户供应链体系。
另一方面，光伏行业制 造端家当集中度较高。根据中国光伏行业协会（CPIA）数据，2022 年全国电池片产量 约为 330.6GW，个中排名前五企业产量占总产量的 56.1%，产量达到 5GW 以上的电池片企业有 17 家。头部公司上风显著，优质的光伏浆料厂商与长期互助的客户之间粘 性较强。
光伏电子浆料行业属于技能密集型家当，晶硅太阳能电池厂商对光伏浆料的哀求 较高，比如开路电压、短路电流、添补因子、电池转换效率等均有严格指标。
光伏浆料对晶硅太阳能电池的性能具有重大影响，直接决定电池的光电转换效率 及稳定性，进而影响电池的各项性能指标，以是光伏浆料是晶硅太阳能电池的核心原 材料，而晶硅太阳能电池是光伏发电系统的核心部件。
晶硅太阳能电池银浆和铝浆
晶硅太阳能电池银浆紧张用于晶硅 太阳能电池片正面电极和背面电极，用于网络和导出硅基太阳能电池产生的电流。晶 硅太阳能电池铝浆紧张用于形成晶硅太阳能电池背表面场，吸除晶体硅中杂质，提高 晶硅太阳能电池开路电压。
（1）光伏发电的紧张事理
光伏发电的紧张事理是半导体的光生伏殊效应。当晶硅太阳能电池受到光照时， 光子被接管，晶硅太阳能电池体内的电荷分布状态发生变革从而产生电动势，将光子 转换为电子、太阳能转换为电能。
光的特性。
各个区间波长的分布见下图，可见光，又可分为紫光(390-450)蓝光（450--490nm），绿光(490-570nm)，红光（620-780nm）.
1.光子的能量跟波长成反比，h为普朗克常数，C为光速，都为常量。下面公式1是基于把光当成电磁波来看。
2.大气质量：太阳光穿过大气层的路径，AM1.5为1.5倍垂直入射穿过大气层的间隔，也便是θ=48度。AM0条件下，太阳能垂直入射到地球最大的光强为1366W/㎡。
二极管以及光伏发电事理
价带：共价键束缚载流子自由移动，不能参与导电。
导带：电子可以自由移动。
禁带：介于价带和导带之间。
禁带宽度：一个电子从价带运动到能参与导电的自由状态所须要接管的最低能量值，硅材料禁带宽度1.12ev，对应110nm波段。
载流子：电子和空穴都能参与导电并都称为。
电子移引导带的运动导致了电子本身的移动。
电子移动过程还产生了空穴在价带中的移动。
本征载流子：没有注入能改变载流子浓度的杂质的半导体材料叫做本征材料，浓度跟材料本身以及温度有关系，且电子空穴数目相等。
N型半导体：掺杂后多子带负电，例如掺磷。
P型半导体：掺杂后多子带正电，例如掺硼，掺镓。
晶体硅的原子构造，最外层电子由四对共用电子对组成。
太阳能电池片最主要的参数
禁带宽度：电子从从价带到导带跃迁须要的最小能量；
导带自由载流子数量；
光照条件下产生和复合的自由载流子数量。
平衡载流子浓度
本征载流子浓度由材料以及温度所决定，温度越高，载流子浓度越高。
平衡载流子浓度：在没有偏置情形下，导带和价带的载流子数量称为平衡载流子浓度。多子数量即是本征自由载流子数量加上参杂的自由载流子数量，一样平常情形下，参杂的载流子数量大于本征载流子数量的几个数量级，也便是约即是参杂浓度。
Ni: 本征载流子数量， n0p0分别代表电子和空穴载流子数量。
光的接管：
Eph <Eg 光子能量Eph小于禁带宽度Eg，光子与半导体的相互浸染很弱，只是穿过，彷佛半导体是透明的一样 。< span> </Eg 光子能量Eph小于禁带宽度Eg，光子与半导体的相互浸染很弱，只是穿过，彷佛半导体是透明的一样 >
Eph=Eg 光子的能量刚刚好足够引发出一个电子-空穴对，能量被完备接管。
Eph>Eg 光子能量大于禁带宽度并被强烈接管。
接管深度：
400nm以下紫外波段，在硅片厚度0.1um处被完备接管。
400—800nm可见光波段，在硅片厚度10um处被完备接管。
800-1000nm近红外波段，在硅片厚度100um处被完备接管。
1100nm近红外处波段，能穿透硅片厚度超过1000um。
载流子的产生率：
不同波段光在电池片厚度的产生率： 蓝光在0.1um处被完备接管；红光在50um处险些被完备接管； 近红外光在100um处还能激揭橥面90%的载流子，接管很慢。
全波段总的天生率：在电池片表面，因短波段基本集中在表面，故引发的载流子数量最多，然后随着硅片厚度增加光的接管逐步递减，导致载流子数量逐步减少。
三种复合：
• 辐射复合：电子空穴的复合，引发出近似禁带宽度的1100nm的光，也是EL/PL发光的事理。
• 俄歇复合：涉及两个电子，一个空穴。电子跟空穴复合，通报能量给其余一个电子做运动，没有光引发。紧张表示在重掺杂或者加热高温材料。
• 肖克莱-雷德-霍尔复合：也叫复合中央的复合或者毛病复合，直接接管电子或者空穴，辐射出能量非常弱的光。
扩散长度/少子寿命
少子扩散长度：在复合之前一个载流子从产生处开始运动的均匀路程。
少子寿命：在复合之前一个载流子从产生到复合的均匀韶光。
表面复合
半导体表面的毛病是由于晶格排列在表面处的中断照成的，即在表面处产生挂键，以是电池表面是一个复合率非常高的区域。减少挂键的数目可以通过在半导体表面处成长一层薄膜以连接这些挂键，这种方法也叫做表面钝化。
载流子的运动：在大多数情形下，电子是电场相反的方向运动。
扩散：
在两个不同浓度的区域之间将会涌现载流子梯度。载流子将从高浓度区域流向低浓度区域。
漂移：
由外加电场所引起的载流子运动叫“漂移运动”。
PN结：
n型半导体区域的电子浓度很高，而p型区域的空穴浓度很高，以是电子从n型区扩散到p型区，同理，空穴从P型区扩散到n型区。当电子和空穴运动到pn结的另一边时，也在杂质原子区域留下了与之相反的电荷，这种电荷被固定在晶格当中不能移动。在n型区，被留下的便是带正电的原子核，相反，在p型区，留下的是带负电的原子核。于是，一个从n型区的正离子区域指向p型区的负离子区域的电场E就建立起来了。这个电场区域叫做“耗尽区”，由于此电场能迅速把自由载流子移走，因此，这个区域的自由载流子是被耗尽的。
正向偏压下的二极管（核心知识点）
正向偏压（也叫正向偏置）指的是在器件两边施加电压，以使得pn结的内建电场减小。电场的减小将毁坏pn结的平衡，即减小了对载流子从pn结的一边到另一边的扩散运动的阻碍，增大扩散电流。
从pn结的一端到另一真个扩散运动的增加导致了少数载流子（少子）往耗散区边缘的注入。这些少数载流子由于扩散而逐渐阔别pn结并终极与多数载流子（多子）复合。在正向偏置下的扩散电流也是复合电流。复合的速率越高，通过pn结的扩散电流就越大。“暗饱和电流”（I0）是差异两种不同二极管的非常主要的参数。I0是衡量一个器件复合特点的标准，二极管的复合速率越大，I0也越大。
反向偏压
反向偏置电压是指在器件两端加电场，以使pn结增大。在pn结中的内建电场越大，载流子能从pn结一段扩散至另一真个概率就越小，即扩散电流就越小。
空想二极管方程：
I为通过二极管的净电流；
I0为暗饱和电流（在没有光照情形下输出的电流），I0随着T的升高而增大。在温度为300k时，KT/q=25.85mV。
V是施加在二极管两端的电压；
q和k分别代表电荷的绝对值和玻耳兹曼常数；
T则表示绝对温度（K）。
网络概率：（可结合载流子产生率比拟）
“网络概率”描述了光照射到电池的某个区域产生的载流子被pn结网络并参与到电流流动的概率，它的大小取决于光生载流子须要运动的间隔和电池的表面特性。在耗散区的所有光生载流子的网络概率都是相同的，由于在这个区域的电子空穴对会被电场迅速地分开。当载流子在与电场的间隔大于扩散长度的区域产生时，那么它的网络概率是相称低的。相似的，如果载流子是在靠近电池表面这样的高复合区的区域产生，那么它将会被复合。下面的图描述了表面钝化和扩散长度对网络概率的影响。
量子效率：
所谓“量子效率”，即太阳能电池所网络的载流子的数量与入射光子的数量的比例。量子效率即可以与波长相对应又可以与光子能量相对应。如果某个特定波长的所有光子都被接管，并且其所产生的少数载流子都能被网络，则这个特定波长的所有光子的量子效率都是相同的。而能量低于禁带宽度的光子的量子效率为零。下图将描述空想太阳能电池的量子效率曲线。
光伏效应
电池开路的情形下，pn结的正向偏压处在新的一点，此时，光生电流大小即是扩散电流大小，且方向相反，即总的电流为零。
电池短路的情形下，将不会涌现电荷的聚拢，由于载流子都参与了光生电流的流动，短路电流即是光生电流（同样即是开压状态下内部扩散电流）。
事情状态下，其电流即是光生电流减去太阳能电池内部扩散电流。
短路电流即是光生电流，且即是内建电场浸染下的漂移电流，也是电池片能供应的最大的电流。
开路电压下，光生载流子导致正向偏压从而消弱内建电场，增加扩散电流，光生电流即是扩散电流且方向相反。
事情状态下，流出电池的电流大小就即是光生电流与扩散电流的差。
内建电场代表着对前置扩散电流的障碍，以是电场减小的同时也增大扩散电流。
复合机制对开路电压的影响（核心难点）
PN结边缘的少子数量，越少，耗尽区越宽，则须要增加掺杂浓度。
扩散长度。 掺杂浓度越高，扩散长度越低（扩散电流越大），则须要降落掺杂浓度。
二者须要达到平衡。
ECV曲线解读
体电阻（硅片电阻率）：电阻是纵向的，电子垂直移动然后到达表面。故移动的间隔为电池片厚度，横截面为电池片面积，即R=ρW/A
方块电阻：电阻是横向的，不是垂直纵向，即横截面积即是间隔L乘以厚度T，以是电阻R=ρ L / （LT），只要L是正方形边长，则方块电阻只跟电阻率以及N区厚度有关系。
方块电阻的丈量非常随意马虎，通过四探针测试方法，表面两根探针供应电流，中间两根探针处产生压降，N区和P区之间的PN结做为结缘体。把稳测试必须在暗室。
太能能电池等效电路图(核心知识点)
引起串联电阻的成分有三种：第一，穿过电池发射区和基区的电流流动；第二，金属电极与硅之间的打仗电阻；第三便是顶部和背部的金属电阻。串联电阻对电池的紧张影响是减小添补因子，此外，当阻值过大时还会减小短路电流。串联电阻并不会影响到电池的开路电压，由于此时电池的总电流为零，以是串联电阻也为零。
并联电阻RSH造成的显著的功率丢失常日是由于制造毛病引起的。
温度效应
本征载流子随着温度高，浓度高，导致暗电流增加，复合增加，从而导致开路电压低落。
光伏发电
根据半导体的特性，半导体中有电子和空穴两种电流载体（指可以自由移动的带 有电荷的物质微粒，简称“载流子”），个中电子带负电（电子带负电荷）、空穴带正电 （空穴少了一个带负电荷的电子，可视为多了一个正电荷，即带正电）。半导体材料中 某种载流子占大多数，则称为多子，占小部分的即为少子。硅片最基本的材料是“硅”， 纯净的硅不导电，但可以通过在硅中掺杂其他元向来改变特性：在硅晶体中掺入硼元 素，即可做成 P 型硅片；掺入磷元素，即可做成 N 型硅片。因硼元素和磷元素价位特 点不同，P 型硅片中空穴作为多子紧张参与导电，电子是少数载流子（少子）；N 型硅 片中电子作为多子紧张参与导电，空穴是少数载流子（少子），上述 P（Positive，正电） 和 N（Negative，负电）即根据硅片多子的正负电情形进行的命名。
PN 结（结是指交叉，译自英文“PN junction”）是光伏电池片的基本构造单元， 其常日形成于同一块硅片中 P 型区域和 N 型区域的交界处，可以通过向 P 型硅片表面 扩散磷元素或者向 N 型硅片表面扩散硼元素制得。多子的移动称为扩散，少子的移动 称为漂移，在内电场下电子或空穴受电场力浸染发生移动，终极漂移和扩散达到平衡 就会形成 PN 结，形成稳定空间载荷区。内电场及 PN 结形成过程如下：
光伏电池片发电即是利用 PN 结位置产生的自由电子的电位差来产生电流，当太 阳光照射在电池片表面时，电子接管能量变为移动的自由电子，同时在原来的位置形 成空穴，自由电子受到内电场的浸染会向 N 型区移动，同时对应空穴向 P 型区移动。 当连接电池正负极形成闭合回路时，自由电子受到内电场的力从 N 型区经由导线向 P 型区移动，在外电路产生电流。
（2）导电浆料产品在光伏发电中的紧张浸染
晶硅太阳能电池是一种范例的二极管器件，晶硅太阳能电池片生产商通过丝网印刷工艺将光伏电子浆料分别印刷在硅片的两面，烘干后经由烧结，形成晶硅太阳能电 池的两端电极。
晶硅太阳能电池的电极分为正面电极和背面电极，分别位于电池的正面和背面两 个表面上，正面是指电池的受光面，背面是指电池的背光面。为使电池表面吸收入射 光，正面电极做成栅线状，由主栅线和细栅线两部分构成。细栅线较细，起到网络电 池扩散层内的载流子并传输到主栅线的浸染；主栅线较粗，起到汇流、串联的浸染， 连接细栅线和电池外部引线。背面电极只有主栅构造，起到汇流、串联的浸染，连接 电池外部引线。以 PERC 电池为例，PERC 电池基底为 P 型硅片，正面电极与 N+发射 极打仗，是电池的负极；背面电极与 P 型区打仗，是电池的正极。
为了增大电池片透光面积，使绝大部分入射光进入电池引发能量，栅线高宽比要 尽可能平衡，以保持栅线良好的导电性。由于栅线电极对导电率哀求较高，综合考虑 烧结过程中电极的稳定性、烧结后电极的导电性能以及电极与硅片附着力等成分，正 面电极和背面电极的导电功能组分选用银浆最得当。以 PERC 电池为例，晶硅太阳能 电池利用的厚膜导体浆料分为正面银浆、背面银浆和铝浆，三种电极浆料的金属化工 艺共同实现晶硅太阳能电池的导电互联性能。
银浆方面，银浆紧张用于搜集、导出载流子。根据位置的不同，可分为电池片受 光面的正面银浆和背光面的背面银浆，根据功能的不同，又可分为汇流、串联的主栅银浆和网络载流子的细栅银浆。 铝浆方面，铝浆紧张用于形成晶硅太阳能电池铝背场，吸除晶体硅中杂质。
由于 P 型硅片含有杂质铁、钴、镍、铜等元素，因此在晶硅太阳能电池生产工艺中，利用 铝原子与硅原子构造上的差异，将铝原子扩散到硅片背面形成铝硅合金，因而形成吸 杂中央。高温下杂质在铝中溶解度较高，而在硅中溶解度较低，因此吸杂中央可以吸 除杂质，提高电池片短路电流、开路电压和添补因子，并进一步提高光电转换效率。 以 PERC 电池为例，浆料的详细运用情形如下：
由于半导体不是电的良导体，电子在通过p-n结后如果在半导体中流动，电阻非常大，损耗也就非常大。但如果在上层全部涂上金属，阳光就不能通过，电流就不能产生，因此一样平常用金属网格覆盖p-n结，以增加入射光的面积。其余硅表面非常光亮，会反射掉大量的太阳光，不能被电池利用。为此，科学家们给它涂上了一层反射系数非常小的保护膜，将反射丢失减小到5%乃至更小。一个电池所能供应的电流和电压毕竟有限，于是人们又将很多电池（常日是36个）并联或串联起来利用，形成太阳能光电板。
太阳能电池术语
①路电流(isc)
当将太阳能电池的正负极短路、使u=0时，此时的电流便是电池片的短路电流，短路电流的单位是安培(a)，短路电流随着光强的变革而变革。
②开路电压(uoc)
当将太阳能电池的正负极不接负载、使i=0时，此时太阳能电池正负极间的电压便是开路电压，开路电压的单位是伏特(v)。单片太阳能电池的开路电压不随电池片面积的增减而变革，一样平常为0.5～0.7v。
③峰值电流(im)
峰值电流也叫最大事情电流或最佳事情电流。峰值电流是指太阳能电池片输出最大功率时的事情电流，峰值电流的单位是安培(a)。
④峰值电压(um)
峰值电压也叫最大事情电压或最佳事情电压。峰值电压是指太阳能电池片输出最大功率时的事情电压，峰值电压的单位是v。峰值电压不随电池片面积的增减而变革，一样平常为0.45～0.5v，范例值为0.48v。
⑤峰值功率(pm)
峰值功率也叫最大输出功率或最佳输出功率。峰值功率是指太阳能电池片正常事情或测试条件下的最大输出功率，也便是峰值电流与峰值电压的乘积：pm===im×um。峰值功率的单位是w(瓦)。太阳能电池的峰值功率取决于太阳辐照度、太阳光谱分布和电池片的事情温度，因此太阳能电池的丈量要在标准条件下进行，丈量标准为欧洲委员会的101号标准，其条件是：辐照度lkw／㎡、光谱aml.5、测试温度25℃。
⑥添补因子(ff)
添补因子也叫曲线因子，是指太阳能电池的最大输出功率与开路电压和短路电流乘积的比值。打算公式为ff=pm/(isc×uoc)。添补因子是评价太阳能电池输出特性好坏的一个主要参数，它的值越高，表明太阳能电池输出特性越趋于矩形，电池的光电转换效率越高。
串、并联电阻对添补因子有较大影响，太阳能电池的串联电阻越小，并联电阻越大，添补因子的系数越大。添补因子的系数一样平常在0.5～0.8之间，也可以用百分数表示。
⑦转换效率(η)
转换效率是指太阳能电池受光照时的最大输出功率与照射到电池上的太阳能量功率的比值。即：
η=pm(电池片的峰值效率)/a（电池片的面积）×pin（单位面积的入射光功率），个中pin=lkw／㎡=100mw／cm2。
组件的板形设计一样平常从两个方向入手。一是根据现有电池片的功率和尺寸确定组件的功率和尺寸大小；二是根据组件尺寸和功率哀求选择电池片的尺寸和功率。
电池组件不论功率大小，一样平常都是由36片、72片、54片和60片等几种串联形式组成。常见的排布方法有4片×9片、6片×6片、6片×12片、6片×9片和6片×10片等。下面就以36片串联形式的电池组件为例先容电池组件的板型设计方法。
光伏电子浆料产品分类：
① 银浆
银浆产品紧张为背面银浆，包括 PERC 电池背面银浆和常规晶硅太阳能电池 背面银浆。
紧张运用处景
② 铝浆
铝浆产品紧张包括单面 PERC 电池铝浆、双面 PERC 电池铝浆和常规晶硅太 阳能电池铝浆。
紧张运用处景
银粉和铝粉体系核心技能
节制粉体 特性和其对浆料印刷性能和光电性能的影响机理，从而可选择并复配适用于窄线宽网 版印刷、适宜烧结温度、良好欧姆打仗以及高附着力等需求的粉体，并通过针对性的 提前固液稠浊预处理，进一步优化粉体的稳定性，有效知足下贱客户对浆料产品大批 量稳定供应和产品技能迭代的需求。
银粉和铝粉是电子浆料体系核心的导电功能相，直接影响电子浆料的印刷性能和 光电性能。 在粉系统统制备方面，节制不同类型光伏浆料的粉体特性，节制不同粒度分 布、振实密度、比表面积、表面包覆物、分散性的粉体对浆料产品的影响机理，针对 下贱客户不同工艺晶硅电池构造特点、身分特色以及制备工艺条件，复配多种不同规 格的粉体，以提高浆料的光电性能。并通过研究粉体生产工艺流程和生产工艺参数对 粉体以及浆料产品终极印刷性能和光电性能的影响规律，与供应商充分沟通，帮忙设 计优化可实现稳定量产的粉体产线，终极实现浆料产品的大批量稳定生产和迭代。
在粉系统统运用方面，针对不同类型导电浆料的粉体，在稠浊搅拌前利用有 机溶剂提前固液稠浊预处理，进一步优化粉体分散性能。在此根本上，针对性的选取 改造分散设备并调度分散参数，优化粉体环节工艺流程，提高浆料产品大批量生产的 稳定性，并终极提高浆料产品的印刷性能和光电性能。
粉体预处理 技能
金属粉体作为光伏电子浆估中的导电功能相，其性能对浆 料的电性能、流动性、粘附性等性子起着关键浸染。金属 粉体的形态和粒径是决定浆料导电性、烧结质量等特性的 紧张成分，振实密度是影响烧结厚膜的致密性以及电池光 电转换效率的主要成分。在浆料制备过程中不同种类的分 散剂会影响金属粉体的分散性，从而影响浆料的细度、粘 附性和电阻率。
可利用有机溶剂将金属粉体提前固液稠浊预处理，使其 具备更好的分散性，更稳定的运用在浆料生产工艺中。
玻璃粉体系核心技能
玻璃粉是电子浆料体系核心的高温粘接相，对银粉和铝粉的烧结及欧姆打仗的形 成有决定浸染。
玻璃粉体系搭建了由 PbO、Bi2O3、SiO2、B2O3、Al2O3 等多种氧化物 组成、配比的玻璃粉研发框架，知足玻璃粉体系组分的功能需求和制备工艺，个中 PbO 和 Bi2O3 能够降落玻璃粉软化点和玻璃粉烧结温度；SiO2 能使玻璃粉网络构造更 致密，提高玻璃粉机器强度和化学稳定性；B2O3 能够降落玻璃粉的热膨胀系数，减少 金属层与玻璃粉、玻璃粉与钝化膜之间的内应力；Al2O3 能够减弱玻璃粉与钝化膜的反 应，多种氧化物的选择和配比构建了公司玻璃粉产品的底层浸染机理。
节制ZnO、CuO、MnO2、SrO2、TiO2 等个中一种或几种的氧化物对玻璃粉的影响机制，在玻璃粉体系底层研发框架的根本 上，进一步提高玻璃粉的化学稳定性，优化玻璃粉软化点，改进流平性能，降落无机 粘合剂的热膨胀系数以提高热稳定性。
针对不同工艺晶硅电池光伏浆料研发添加和测试不同氧化物，复配多种规 格玻璃粉，具备完全的玻璃粉体系研发能力和迭代能力，能够快速实现不同太阳能电 池工艺对付浆料欧姆打仗能力和烧结窗口的差异化需求，终极知足下贱客户对浆料产 品大批量稳定供应和产品技能迭代的需求。
PERC 电 池背面银 浆玻璃粉 制备技能
PERC 电池背面银浆的紧张浸染是将铝浆网络的电流传输到 负载，烧结成背银电极后与焊带进行互联，因此背面银浆要 求具有良好的焊接拉力，同时只管即便减少对钝化膜钝化效果的 毁坏。
低活性背面银浆玻璃粉，与钝化膜的反应较 弱，避免与硅片直接打仗形成大量的复合中央，从而提高开 路电压，达到提效目的，在低堕落的同时担保焊接拉力，具 有良好的可靠性。
双面 PERC 电 池铝浆玻 璃粉制备 技能
双面 PERC 电池铝浆玻璃粉紧张浸染是在 PERC 电池烧结工 序时勾引铝硅反应，天生铝硅合金和 BSF 层，提升电池的开 路电压。 双面 PERC 电池铝浆玻璃粉能有效降落铝硅 打仗电阻，具备良好的耐摩擦、耐撕拉和耐水煮能力，具有 较低的金属复合，提升电池转换效率。
正面银浆 玻璃粉制 备技能
PERC 电池正面银浆的紧张浸染是网络并导出光生载流子， 烧结过程须要烧穿钝化膜，与硅基底形成打仗，同时须要有 良好的印刷线型以减少对光的遮挡。正面银浆玻璃粉具有良好的烧穿钝化膜的能 力，能够与不同方阻的发射极形成良好的欧姆打仗，同时对 发射极的毁坏较少，具有较低的金属复合和较高的开路电 压，提升电池转换效率。
TOPCon 电池全套 浆料玻璃 粉制备技 术
TOPCon 电池采取超薄二氧化硅隧穿层和掺杂多晶硅层结 构，具有良好的钝化效果，提高开路电压从而提高转换效 率。 TOPCon 电池全套浆料的玻璃粉，正面细栅 银浆与 P+发射极形成良好的欧姆打仗，具有较低的金属复 合；背面细栅银浆烧穿钝化膜与掺杂多晶硅实现良好的接 触，同时保持较低的金属复合；主栅银浆为非烧穿型浆料， 在低堕落的同时担保焊接拉力，具有良好的可靠性。
IBC 电池 全套浆料 玻璃粉制 备技能
IBC 电池正面没有金属电极遮挡，可以减少金属电极对太阳 光的遮挡，但须要在电池前表面掺杂时只管即便降落掺杂浓度， 从而降落载流子的复合，提高短路电流；IBC 电池的电极均 位于电池背面，因此可以设计较宽的金属背面栅线以降落串 联电阻，提高添补因子，从而提高转换效率。IBC 电池背面 细栅银浆所需玻璃粉在烧穿氮化硅和氧化铝层同时与高掺杂 多晶硅具有良好的打仗性能，并且对 Poly 层的丢失较少； IBC 电池背面主栅银浆运用于背面，起到焊接与网络电流的 浸染，玻璃粉须要担保浆料对氮化硅的毁坏程度小，平衡 N 区、P 区拉力，并且与铝浆打仗位置的导电性能好，金属复 合小，使电池的波折性能好；IBC 电池铝浆用于局域铝背场 的形成。 IBC 电池所需的细栅银浆、主栅银浆和铝浆对应的玻璃粉，能明显降落金属复合，兼具良好的打仗 电阻，提升 IBC 电池转换效率。
有机体系核心技能
有机载体作为承载粉料体系和玻璃体系的关键组成，使贮存状态下浆估中的银粉、 铝粉、玻璃粉、添加剂等易团圆的固体粉末均匀分布，保持悬浮状态，印刷时使浆料 均匀涂布于硅片上，对电子浆料终极的印刷性能和印刷质量有较大影响。
有机体系中包含有机溶剂和添加剂，有机溶剂指酯类、醇类、醚类有机物，添加 剂指一种或多种起到特定效果的有机物。
在多种有机物中，反复测试并搭建了由 酯类、醇类、醚类等多类有机物组成的有机溶剂研发框架，并在此根本上针对不同类 型导电浆料，自主组合测试不同类型的添加剂，包括增稠剂、表面活性剂、触变剂、 增塑剂等，从数千种有机物中经由反复实验，筛选出符合下贱不同客户电池需求的添 加剂组合，并根据实验结果确定组合的最佳配方比例，以知足不同客户不同电池各种 型浆料有机体系的印刷需求。不同类型添加剂对有机体系的影响情形如下：
依托有机溶剂的研发框架和对添加剂的理解，进一步研发调度不同类型 导电浆估中有机溶剂的配方和添加剂的含量，节制多种类型有机体系的复配技能，具 备快速、完全的有机体系研发能力和迭代能力，能够快速实现不同电池工艺对付浆料 印刷的差异化需求，终极知足下贱客户对浆料产品大批量稳定供应和产品技能迭代的 需求。
在有机体系方面，节制适宜不同导电浆料的有机体系，通过优化完善不 同浆料的有机溶剂、流变剂、润滑剂、树脂和表面活性剂等有机载体，并优化有机载 体的生产工艺，推出知足不同印刷需求的有机体系，提升晶硅太阳能电池性能。
PERC电池 背面银浆 有机载体 制备技能
背面银浆有机载体，可以使银粉、玻璃粉和 其它粉体均匀分布在浆估中并且印刷成膜，与基底有良好的 粘附性，知足低堕落性能哀求的同时担保焊接拉力，具有良 好的可靠性。
双面 PERC 电 池铝浆有 机载系统编制 备技能
双面 PERC 电池铝浆有机载体，在更窄的栅 线开口印刷良好，具有良好的高宽比，同时对基底有良好的 浸润性，烘干后粘接力强，不随意马虎涌现脱落、掉粉等非常现 象。
细栅银浆 有机载体 制备技能
细栅银浆的紧张浸染是网络光生载流子，为了减少遮光，需 要有良好的印刷线型。细栅银浆有机载体，在窄栅线开口有良好的 印刷性，遮光少，短路电流高，同时具有良好的高宽比，栅 线线电阻小，对基底有良好的浸润性，烘干后粘接力强，不 随意马虎涌现脱落、掉粉等非常征象。
IBC 电池 浆料有机 载系统编制备 技能
IBC 电池正面没有金属电极遮挡，可以减少金属电极对太阳 光的遮挡，但须要在电池前表面掺杂时只管即便降落掺杂浓度， 从而降落载流子的复合，提高短路电流；IBC 电池的电极均 位于电池背面，因此可以设计较宽的金属背面栅线以降落串 联电阻，提高添补因子，从而提高转换效率。 IBC 电池所需的细栅银浆、主栅银浆和铝浆对应的有机载体，在连续印刷时能保持良好的稳定性， 具有良好的连续印刷性能及线宽可控性，高宽比适中，线形 均一，有效提升 IBC 电池转换效率。
工艺流程图
银浆与铝浆生产工艺类似，均包括配料、稠浊搅拌、研磨、检测等步骤。
银粉/铝粉 预处理 ：利用有机溶剂将粉体 提前固液稠浊预处理。
玻璃粉制 备 ：玻 璃 原 材 料 通 过 混 合、熔融、破碎、球 磨、烘干、筛粉制备 玻璃粉。
有机体系 及添加剂 制备：添加剂溶解在酯类、 醚类、醇类有机物制 备有机体系。
称量：精确称量终极浆料产 品所需各项质料重量。
稠浊搅拌：将银粉 / 铝粉、玻璃 粉、有机质料和添加 剂根据配方中的比例 进行稠浊，然后利用 搅拌机对稠浊物进行 搅拌，通过设定搅拌 机的转速、韶光等工 艺参数，担保浆料充 分稠浊均匀。
三辊研磨：利用三辊研磨机，将 搅拌完成后的浆料进 行研磨。
性能检测：根据产品标准对产品 的物理参数和性能参 数进行检测验证。
称重包装：对合格浆料产品称重 后进行包装入库。
行业技能水平及特点
银浆和铝浆产品紧张运用于晶体硅太阳能电池的生产环节，位于光伏行业的 上游，用于制备晶硅太阳能电池金属电极。电子浆料集金属材料、无机非金属材料、 高分子材料于一身，其制备涉及到粉末冶金技能、低熔点玻璃制备技能、浆料加工技 术、半导体技能、纳米技能、流变学等诸多高科技技能领域，拥有较高的技能壁垒。 优质的银浆和铝浆在提高晶硅太阳能电池光电性能方面具有主要意义，是电池片制造环节的主要材料之一。
光伏电子浆料印刷与烧结
1. 丝网印刷工艺流程
背激光：通过激光能量穿透背膜使硅材料融化爆破，让背面浆料能够与硅基体打仗导电。
印刷过程：印刷一共分4次，分别是背场、背极、DP1、DP2印刷，印刷过程是在硅片高下表面印刷金属栅线作为电流传输通道。
烘干过程：烘干共有3次，分别位于前三道印刷后，目的是为了烘干印刷的浆料，防止下步印刷时毁坏上一步印刷的栅线。
烧结过程：高温融化栅线，刻蚀掉硅片表面的氮化硅膜，进入硅基体，在硅衬底和金属电极间就形成了欧姆打仗。
2. 烧结目的
2.1 在背电极、背电场及正电极材料和硅衬底之间形成均匀良好的欧姆打仗；
2.2 在背光表面形成均匀良好的背面电场，背场天生硅铝合金，形成P+层，吸杂，增加背反射，提高长波相应；
2.3 正面使银浆穿透ARC层，与硅形成打仗；
2.4 担保力学打仗（玻璃体）。
3. 烧结浸染
3.1 去除金属浆估中的有机身分，将金属粉末烧结形成密实构造，提高电极集流导电能力；
3.2 烧穿绝缘的氮化硅膜，使浆估中的金属和硅熔领悟金，形成欧姆打仗；
3.3 对经由等离子轰击的硅片退火，激活掺杂的原子，肃清晶格损伤；
3.4 激活SiNx薄膜中的氢原子，使之与硅片表面硅原子悬挂键结合，从而钝化硅片内部晶格毛病。
4. 烧结设备
4.1 TP Soalr 烧结炉设备
4.2 centrotherm 烧结炉设备
4.3 Despatch 烧结炉设备单轨
4.4 Despatch 烧结炉设备双轨
4.5 迈为烧结炉设备
5. 烧结事理
5.1 烧结动力学事理
烧结可以看做是原子从系统不稳定的高能位置迁移至自由能最低位置的过程，厚膜浆估中的固体颗粒系统是高度分散的粉末系统，具有很高的表面自由能，由于系统总是力求达到最低的表面自由能状态，以是在厚膜烧结过程中，粉末系统总的表面自由能一定要降落，这便是厚膜烧结的动力学事理。
烧结固体颗粒具有很大的比表面积，具有及不规则的繁芜表面状态以及在颗粒的制造，细化处理等加工过程中，受到的机器、化学、热浸染所造成的严重结晶毛病等，系统具有很高的自由能，烧结时，颗粒有打仗到结合，自由表面的紧缩，空隙的打消，晶体毛病的肃清等都会使系统的自由能降落，系统转变为热力学中更稳定的状态。这是厚膜粉末系统在高温下能烧结成密实构造的缘故原由。
5.2 正面烧结事理
① 网印栅线印刷在在硅片表面；
② 栅线中的玻璃成份在加热到450℃时开始融化；
③ 熔融的玻璃开始蚀刻SiN层，Ag则逐渐融入熔融的玻璃中；
④ 在600-800℃，玻璃蚀穿SiN层后，开始溶蚀Si的表层；
⑤ 在冷却时，熔融玻璃中过量的Ag析出成Ag颗粒，并嵌埋在Si的表面，形成电流传导的路子；
5.3 正面烧结拓展
在电极烧结过程中，当温度大于400oC时，玻璃开始软化,达到600oC以上时浆料熔融，硼硅酸铅玻璃（PbO-B2O3-SiO glass frit）下沉到银电极之下，润湿并堕落减反射膜，进而与硅表面打仗并反应，由于玻璃中的氧化铅能与硅发生氧化还原反应：Si+2PbO→Si02+2Pb
电极烧结时，银浆估中玻璃相首先软化熔融，润湿硅片表面，蚀刻减反射膜，然后蚀刻硅发射极。在此过程中，大量的银以及被蚀刻的硅溶解在玻璃相中；银颗粒通过相互之间打仗点的互扩散开始烧结或凝聚。
5.4 背面烧结事理
① 浆料干燥，烧除有机溶剂和粘结剂；
② 铝/硅开始融化为液相；
③ 当温度升到共晶温度577℃时，在交界面处，铝原子和硅原子相互扩散，随着韶光的增加和温度的升高，硅铝熔化速率加快，熔融的铝和硅开始相互的通报形成Al/Si互溶的液体；
④ 在达到最高温度时，Al/Si互溶的液体完全的覆盖住电池表面，在交界面处形成组成约为11.3％硅原子和88.7％铝原子的熔液；
⑤ 冷却时，硅原子快速移回电池表面，掺杂着Al原子形成P++层；
⑥ 当温度降落至557℃以下，背铝会转化铝硅共晶层；
5.5 铝背场的浸染
① 铝浆除了当电极外，在烧结时p-type的铝掺杂渗入形成使原来掺杂硼的p-type Si形成一层数微米厚的p+-type Si作为背场，以降落背表面复合速率来提高电池的开路电压Voc。
② 由于硅片接管系数差，当厚度变薄时衬底对入射光的接管减少，此时背场的存在对可以抵达硅片深度较深的长波长光接管有帮助，以是短路电流密度Jsc的影响就更明显。
③ p和p+的能阶差也可以提升Voc，p+可以形成低电阻的欧姆打仗以是添补因子FF也可改进。
6. 烧结工艺温度哀求
① 相邻两个温区的温度有200℃以上差异；
② 烧结韶光短；
③ 烧结完成后快速冷却；
④ 烧结炉内温度在空间范围内同等性好；
⑤ 烧结炉内温度在韶光范围内同等性好；
7. 烧结工艺温度曲线阶段浸染
① 室温~300℃溶剂挥发；
② 300~500摄氏度有机树脂分解排出；
③ 400℃玻璃软化；
④ 600℃以上玻璃与减反层反应，形成打仗；
⑤ 快速降温过程铝保留在硅中，形成BSF层。
8. 玻璃相组分对Ag/Si打仗的影响
① 玻璃相的浸染紧张有：作为银颗粒在浆估中的载体；增强附着力；促进欧姆打仗的形成；缓冲层，阻挡烧穿；
② 随着浆估中玻璃相铅含量的增加，比打仗电阻快速低落；
③ 随着铅含量的增加，银粉在玻璃中的溶解量也增加，在冷却过程中，重结晶出来的银颗粒的数量和体积也增加；
④ 但是，由于高铅玻璃的堕落性特殊强，随意马虎烧穿p-n结，导致电池性能降落。因此，只能说在最佳化的烧结工艺条件下，玻璃相中铅含量增加，能形成好的欧姆打仗，比打仗电阻低落；
⑤ 玻璃粉掺加过量会漂浮于银膜表面使电极失落去焊接性；得当的玻璃含量是使各种金属粉末与玻璃粉溶聚在一起能导电并且可焊接，使电极的剥离力>3N。
9. 铝浆各部分组成及浸染
铝浆作为一种浆料产品，其也紧张由导电相（铝粉）、无机粘结相（玻璃）、有机相（添加剂、载体）组成。
① 铝粉的影响：颗粒较小的铝粉的比表面积较大, 经烧结后形成的电极表面致密、光洁；
② 铝浆中导电相的铝粉选择是极为苛刻的。由于铝浆的紧张性能包括打仗电阻小，粘着力强和老化系数低等，这些哀求都受铝粉性能直接影响，其余工艺性能的灰化、铝珠等征象也与粒径大小直接干系；
③ 铝粉尺寸分布区间大，则大小颗粒交错排列，易于添补空间，使得导电相的排列紧密。并且铝粉整体均匀尺寸大，其体积相对较大。大体积铝粉颗粒其表面氧化膜较薄，更易肃清，形成导电网络；
④ 因此铝浆中利用的铝粉该当选择均匀粒度大、含氧量低、尺寸分布区间大，粉体呈亚球形的铝粉，其颗粒度应<9μm；
⑤ 无机粘结相是一种超细玻璃粉, 它是由可形成玻璃的各种氧化物经高温熔合, 然后水淬细化得到。加入超细玻璃粉往后, 可以明显降落烧结峰值温度, 使金属铝粉在经峰值温度后形成铝膜, 且形成的铝膜表面光滑, 不起灰, 同时膜与硅片有较强的附着力；
⑥ 在硅太阳能电池用铝浆中紧张是玻璃粉影响铝浆的膨胀系数, 以是必须担保玻璃的膨胀系数与晶体硅的膨胀系数相匹配；
⑦ 有机载体包括有机高分子聚合物、有机溶剂、有机添加剂等等。它调节了浆料的流变性, 固体粒子的浸润性, 金属粉料的悬浮性和流动性以及浆料整体的触变性，决定了印刷质量的利害。
10. 烧结常见非常——铝包
铝包的产生是在温度低落后，Al开始从液态合金中析出，铝层越厚、峰值越高越随意马虎产生铝包。
11. 烧结常见非常——波折
① 温度影响
高熔点的玻璃料有利于减小硅片的波折，对付同一种玻璃料，降落温度可以减少波折度，但对付高熔点玻璃料降落温度的效应不明显。
② 铝浆颗粒度
铝球颗粒对波折度的影响：从图瞥见有一个铝球尺寸分布的最佳点，对付不同尺寸的硅颗粒降落温度均可以减低波折度。
③ 铝浆厚度
a. 铝浆厚度对波折度的影响：可见减低铝浆的厚度可以减少波折度；
b. 硅片厚：200um；
c. 峰值温度：950℃；
d. 在考虑浆料厚度时该当兼顾到导电性；
④ 浆料身分
温度对波折度的影响：可见减低烧结温度可以减小波折度；
A、B 具有不同的铝颗粒尺寸，C: 无Pb铝浆；
烧结工艺的事理
太阳能电池的烧结工艺的事情事理和压力使金属电极材料和硅片表面发生物理或化学反应，形成合金或化合物，从而降落打仗电阻，提高太阳能电池片的开路电压和添补因子。同时烧结工艺也可以匆匆使镀膜工艺过程中产生的氢原子向电池内部扩散，对太阳能电池片有良好的钝化浸染，提高太阳能电池的光电转换率。
烧结工艺流程图
烧结工艺的事理可以分为两种类型：固相反应和液相反应。固相反应是指两种固态材料在高温下直接发生反应，形成固态的产物。液相反应是指一种固态材料和一种液态材料在高温下发生反应，形成固态或液态的产物。详细的反应过程和产物取决于不同的电极材料和硅片类型。
电池烧结工艺的步骤
太阳能电池的烧结工艺是一个繁芜的过程，涉及多个温度区域和气氛掌握。一样平常而言，烧结工艺可以大致分为四个紧张步骤。
烘干排焦：这一步骤的目的是将丝网印刷后有浆料的硅片烘干，并使浆料内的有机物和会挥发物尽可能地排出，避免在后续的高温过程中产生有害的气体或残留物。烘干排焦的温度一样平常在200℃旁边，韶光在几秒到几十秒之间。烘干排焦的效果会直接影响太阳能电池烧结工艺的质量和效率。
快速加热烧结：这一步骤的目的是使金属电极材料和硅片表面达到得当的温度，使之发生固相或液相反应，形成良好的欧姆打仗。快速加热烧结的温度一样平常为800℃到1000℃之间，韶光在几秒到几十秒之间。快速加热烧结的温度和韶光须要根据不同的电极材料和电池构造进行优化，以达到最佳的烧结效果。
冷却：冷却的目的是使烧结后的硅片迅速降温，避免过多的氢原子从硅片中逸出，保持硅片的钝化效果。冷却的办法可以是自然冷却或逼迫冷却，冷却的速率一样平常在100℃/s到200℃/s之间。冷却的速率和办法须要根据不同的电池构造和工艺哀求进行选择，以避免硅片的热应力和热冲击。
钝化：对太阳能电池进行钝化可使其表面形成一层薄膜，从而提高硅片的表面电荷密度，减少表面复合速率，提高硅片的光电转换率。钝化可以是化学钝化也可以是物理钝化，钝化的材料可以是氧化物、氮化物、碳化物等，根据不同的材料会形身分歧的薄膜材料。例如：氧化物质料形成氧化硅薄膜、氮化物质料形成氮化硅薄膜等。
如何评价太阳能电池烧结工艺的效果？
烧结工艺的工艺效果紧张表示在太阳能电池的打仗电阻、打仗稳定性、打仗强度和打仗寿命等方面。烧结工艺的好坏直接影响了这些方面的水平和同等性，从而影响了太阳能电池片的抗老化能力和可靠性。
在太阳能电池电极优化中，打仗电阻是须要考量的一个主要方面。打仗电阻的大小不仅与打仗的图像有关，还与扩散工艺及烧结工艺有关。利用「美能光伏」生产的美能TLM打仗电阻测试仪丈量打仗电阻率，可以反响扩散、电极制作、烧结等工艺中存在的问题。且该设备所具备的打仗电阻率测试和线电阻测试可随意切换利用。
● 测试范围可达0.1~120mΩcm＾2；
● 静态测试重复性≤1%，动态测试重复性≤3%
● 线电阻丈量精度可达5%或0.1Ω/cm
● 打仗电阻率测试与线电阻测试随意切换
● 可定制多种探测头进行丈量和剖析
光伏行业概况
20 世纪以来，对传统能源如煤炭、石油、天然气的过度依赖引发了一系列的能源 危急和生态环境问题。在应对能源危急和加强环境保护的双重驱动下，为实现经济社 会的可持续发展，太阳能、风能、地热能等新能源受到天下各国政策的高度重视和大 力扶持，个中太阳能因具有普遍性、无害性、长久性等诸多优点，逐渐成为新能源领 域重点发展的家当之一。
光伏发电是指利用半导体界面的光生伏殊效应而将太阳能直接转变为电能的一种 技能。太阳光照射在太阳能电池片上，产生电流利过逆变器转换和升压后直接运送给 电网公司或用户。根据紧张材料不同，太阳能电池片可分为晶体硅太阳能电池和薄膜 太阳能电池，晶体硅太阳能电池比较其他种类太阳能电池在产品性能、生产本钱上具 有上风，目前已成为光伏行业最为主流的产品。
环球光伏行业发展趋势
1）环球各国政策支持力度加大，光伏市场规模持续扩展
光伏家当的快速发展源于经济社会对清洁能源日益增长的需求，能源危急和生态 环境问题匆匆使环球积极寻求可替代化石能源的绿色可再生能源，而太阳能因资源量巨 大、清洁安全、易于得到等优点，被普遍认为是最有发展出息的绿色可再生能源之一。
在环球各国家当政策的不断推动下，环球光伏家当加速发展，光伏市场迅速崛起， 市场规模持续扩大。根据国际能源署（IEA）数据，至 2022 年末，环球光伏累计装机 容量达到 1,185GW，2012 年-2022 年装机容量年复合增长率达到 28.05%。
根据国际可再生能源署（IRENA）预测，太阳能光伏将引领环球电力行业的转型。 2025 年太阳能光伏发电将达到总电力需求的 25%，2050 年太阳能光伏发电装机容量将达到 8,519GW。根据中国光伏行业协会预测，在多国“碳中和”目标、清洁能源转型 及绿色复苏的推动下，估量到 2030 年环球光伏新增装机将达到 436GW-516GW。
2）环球光伏市场集中度较高，新兴市场潜力巨大
从光伏发电市场分布来看，以德国为代表的欧洲国家最早开始重视光伏家当发展， 通过支持性家当政策实现了光伏发电市场快速发展，因此环球光伏发电市场在 2011 年 以前形成了以欧洲为核心的家当格局。2013 年以来，以中国、美国、日本以及印度等 为代表的国家和地区迅速崛起，光伏发电市场重心由欧洲逐步向环球化市场转变。现 阶段，光伏发电的紧张市场集中在中国、欧盟、美国、日本和印度。 根据国际能源署（IEA）统计数据，截至 2022 年底环球累计光伏装机 1,185GW， 个中中国、欧盟和美国分别以 414.5GW、209.3GW 和 141.6GW 的规模位列环球前三。
随着光伏发电本钱的快速低落，浩瀚的新兴市场如东南亚、南美及中东等国家或地区 均在积极方案 GW 级的光伏发电项目培植，新兴市场发展潜力巨大。
中国度当链布局完全，家当规模持续扩大
在环球光伏市场发达发展的拉动下，我国光伏家当持续康健发展。凭借晶硅技能 及本钱掌握上风，我国光伏家当链各环节持续扩大，规模保持快速增长势头，各环节 的产能、产量在环球范围内占比均实现不同程度的增长，环球光伏家当重心进一步向 我国转移。
光伏家当已经成为我国达到国际领先水平的计策性新兴家当。根据中国光伏行业 协会（CPIA）数据，2021 年中国光伏家当各环节产能和产量在环球的占比及增速情形 如下：
2022 年我国光伏制造端规模保持迅速扩大态势。2022 年我国多晶硅产量 85.7 万吨， 同比增长 69.4%；硅片产量 371.3GW，同比增长 63.9%；电池片产量 330.6GW，同比 增长 67.1%；组件产量 294.7GW，同比增长 62.1%。
PERC 电池为光伏行业主流技能
作为光伏发电系统的核心部件，太阳能电池片家当规模同步扩大，2022 年全国电 池片产量约为 330.6GW，同比增长 67.1%。
根据中国光伏行业协会（CPIA）统计，2022 年新投产的量产产线仍以 PERC 电池产线为主。2022 年新投产 PERC 电池产线设备投资本钱降至 15.5 万元/MW，TOPCon 电池线设备投资本钱约 19 万元/MW，略高于 PERC 电池，HJT 电池设备投资本钱约 36.4 万元/MW。PERC 技能具有高效率、低本钱的高性价比上风，2022 年市场占比为 88%，为当前业内主流技能。
未来多种电池技能路线将同时存在、并行发展
光伏发电的紧张事理是半导体的光生伏殊效应。当晶硅太阳能电池受到光照时， 光子被接管，晶硅太阳能电池体内的电荷分布状态发生变革从而产生电动势，将光子 转换为电子、太阳能转换为电能。从光照到电流的传输，晶硅太阳能电池会经历光学 丢失和电学丢失，详细情形如下：
根据硅片掺杂元素的差异，晶硅太阳能电池技能分为 P 型电池和 N 型电池，P 型 电池原材料为 P 型硅片（掺杂硼元素），N 型电池原材料为 N 型硅片（掺杂磷元素）；根据电池片增效办法，紧张又分为 PERC 电池技能（钝化发射极和背面打仗）、 TOPCon 电池技能（隧穿氧化层钝化打仗）、HJT 电池技能（本征薄膜异质结）和 IBC 电池技能（交指式背打仗）。
不同晶硅太阳能电池技能紧张目的为降落光学丢失和电学丢失，从而提高光电转 换效率，详细情形如下：
在 PERC 电池技能保持主流地位的同时，新型电池技能也持续取得打破。现阶段 市场呈现出了以 PERC 电池为主流，以 TOPCon 电池、HJT 电池和 IBC 等新型电池工 艺技能为代表的技能多样化发展局势。
根据中国光伏行业协会（CPIA）统计，PERC 技能的市场霸占率在 2022 年达到 88.00%。同时，随着基于新型电池技能的 TOPCon 电池、HJT 电池和 IBC 电池技能的 成熟及量产本钱的低落，新型电池技能市场份额有望逐步提升。现阶段 TOPCon 电池、 HJT 电池和 IBC 电池片产能陆续开释，在转换效率方面存在进一步上风，但由于其成 本偏高，市场霸占率仍处于低位。叠加 PERC 电池所具有突出的性价比上风，PERC 电池仍有望在一定期间内保持紧张市场份额。未来将涌现多种电池技能路线同时存在、 并行发展的局势。
光伏电子浆料行业的概况及发展趋势
（1）光伏电子浆料行业概况
光伏电子浆料是晶体硅太阳能电池的关键原材料。光伏电子浆料通过丝网印刷工 艺，分别印刷在硅片的两面，烘干后经由烧结，形成晶硅太阳能电池的两端金属电极， 因此光伏电子浆料的产品性能和对应的电极制备工艺，直接关系着晶硅太阳能电池的 光电性能。
光伏电子浆料的产品性能与其原材料构成和配方息息相关，电子浆料紧张身分为 高纯度的银粉或铝粉、玻璃体系、有机载体及添加剂等，不同身分的详细浸染如下：
在光伏电子浆料的制备过程中，除了对原材料纯度和品质哀求较高以外，浆料的 配方、制作工艺、量产稳定性也须要经由长期的研发攻关、持续优化，以确定适用于 不同晶硅太阳能电池片的最优配方，从而达到预期的导电和运用效果。
（2）光伏电子浆料行业趋势
1）光伏电子浆料市场规模稳中有升
光伏电子浆料的市场规模与下贱晶硅太阳能电池片的产量、浆料单位耗量和技能 路线息息相关，受益于硅片尺寸增大、电池转换效率快速提高以及印刷技能的进步， 光伏电子浆料市场规模保持稳中有升。根据中国光伏行业协会（CPIA）统计，在 2022年环球电池片产量 366.1GW、对应 63.5%同比增幅的带动下，2022 年环球银浆总耗量 同比 2021 年增长 33.0%，达 4,626 吨，市场规模增长较大。凭借明显高于环球的产量 增幅，我国太阳能电池银浆总耗量为 4,177 吨，同比增加 35.9%，增速高于环球。
2）电池技能迭代推动光伏电子浆料差异化发展
晶硅太阳能电池片技能种类繁多、改造迅速，具备技能密集性特色，对光伏电子 浆料生产企业的技能研发能力和前瞻性哀求较高。晶硅太阳能电池技能的更新和迭代 紧张目的为降落光学丢失和电学丢失，不同的晶硅太阳能电池表面用于网络和传输电 流的电极制备事理和办法不同，即金属化方案有所不同。金属化方案紧张包括电子浆 料的配方、制备和印刷工艺，方案调度会直接影响电子浆料与电池片厂商生产工艺的 适配性及电池片的光电转换效率。
不同晶硅太阳能电池金属化方案不同，对光伏电子浆料的需求存在较大差异。电 池技能的迭代演化须要浆料产品差异化供给，研发水平较高、创新能力较强的光伏电 子浆料企业将具有更显著的竞争上风，从而取得更广阔的发展契机。
3）光伏电子浆料市场国产化替代加速
银浆和铝浆是提升晶硅太阳能电池转换效率的关键材料之一，属于范例的技能密集型家当，进入门槛较高。 制备工艺方面，随着我国光伏行业近年来的迅猛发展，晶硅太阳能电池产能逐步 向中国转移，光伏电子浆料需求量激增，国产化进程也同步加速。海内浆料企业与电 池企业紧密互助，国产浆料技能含量、产品性能和稳定性持续提升，逐步能够知足下 游客户的需求，被下贱客户所认可，浆料市场被国际厂商把持的格局已被海内浆料企 业冲破。
原材料方面，背面银浆所需的原材料银粉和铝浆所需的原材料铝粉已全面实现国 产化并大规模生产，正面银浆和新型晶硅太阳能电池银浆所需的银粉正在逐步实现国 产化。国外银粉研究起步较早，个中日本 DOWA 是环球最大的晶硅太阳能电池银浆用 银粉供应商，海内厂商生产的银粉产品在品质上与国外仍存在一些差距。利用国产银 粉须要浆料企业开拓精良的玻璃粉和有机载体，以提升银浆印刷能力、欧姆打仗性能 和烧结性能，因此对银浆企业有较高技能哀求。近几年伴随着浆料市场国产化进程的 加速，海内银粉制备技能也已经取得了重大打破，银粉正逐步实现国产化。
根据中国光伏行业协会（CPIA）发布的《2022-2023 年中国光伏家昔时度报告》， PERC 电池浆料方面，目前背面银浆和铝浆已全面实现国产化，国产正面银浆的市场 市占率也从 2021 年的 61%进一步上升至 2022 年的 85%以上；新型电池浆料方面，目 前海内领先的浆料企业大都已具备 N 型 TOPCon 电池金属化浆料办理方案，干系产品 均已得到验证，随着新型电池未来生产本钱的降落及良率的提升，国产新型电池浆料 市场霸占率将进一步提升。
原材料与本钱挂钩
铝浆方面，铝粉在铝浆原材料本钱中的占比超过 50%，目前铝粉已全面实现国产 化并大规模生产。
银浆方面，银粉在银浆原材料本钱中的占比超过 90%。晶硅太阳能电池银浆用银 粉紧张为超细银粉，具备较高的技能门槛。银粉的粒径大小、粒径分布、振实密度、 比表面积等性能均会对银粉品质产生重大影响，进而影响晶硅太阳能电池银浆的导电 性能。目前背面银浆所需的银粉已基本实现国产化，海内厂家的银粉质量在不断提升 并实现量产，已成为海内市场的紧张银粉供应商。正面银浆和新型晶硅太阳能电池银 浆所需的银粉仍依赖入口，国外银粉研究起步较早，制备技能已经较为成熟，目前主 要生产厂商为日本 DOWA 公司，海内对超细银粉的开拓起步较晚，近几年海内银粉制 备技能已经取得了重大打破，银粉正在逐步实现国产化。
行业竞争格局
经由十几年的发展，光伏行业已成为我国少有的形成国际竞争上风、实现端到端 自主可控、并有望率先成为高质量发展典范的计策性新兴家当，也是推动我国能源变 革的主要引擎。目前我国光伏行业在制造业规模、家当化技能水平、运用市场拓展、 家当体系培植等方面均位居环球前列。
在此背景下，中国的光伏浆料企业也实现了快速发展。海内光伏浆料企业不才游 晶硅太阳能电池快速发展的过程中，不断优化自身工艺，提升产品品质，与下贱晶硅 太阳能电池片厂商形成了共同进步、协同发展的良性循环，海内光伏浆料企业凭借自 身的技能上风、产能上风和做事上风，与下贱晶硅太阳能电池片厂商建立了稳固的合 作关系。在此过程中，海内光伏浆料产品广泛运用于下贱晶硅太阳能电池片厂商的产 品中，逐步建立了基于晶硅太阳能电池片运用的高品质哀求，上游产品与下贱运用深 度契合，在产品同等性和稳定性等方面形成了较高的壁垒，霸占了大部分的市场份额。 随着以儒兴科技、帝科股份、聚和材料、苏州固锝、天盛股份为代表的海内电子浆料 企业通过持续研发和技能进步，国产浆料质量和性能的快速提升，目前光伏背面银浆 和铝浆已全面实现国产化，正面银浆的国产化率也上升至 2022 年的 85%以上。未来伴 随着环球光伏行业的快速发展带来的巨大市场空间，中国光伏浆料企业凭借在生产工 艺、产能规模、产品品质、客户做事等方面的综合上风，将成为最直接的受益者。
1 帝科股份
帝科股份主营业务为新型电子浆料等电子材料的研发、生产 和发卖，紧张产品为晶硅太阳能电池正面银浆。2022 年帝 科股份正面银浆市场占比排名环球第三。
2 聚和材料
聚和材料主营业务为新型电子浆料研发、生产和发卖，紧张 产品为晶硅太阳能电池正面银浆。2022 年聚和材料正面银 浆市场占比排名环球第一。
3 苏州固锝
苏州固锝主营业务涉及半导体行业和光伏行业，其全资子公 司苏州晶银新材料科技有限公司主营业务为晶硅太阳能电池 银浆的研发、生产及发卖。2022 年苏州晶银新材料科技有 限公司背面银浆市场占比排名环球第九，正面银浆市场占比 排名环球第四。
4 天盛股份
天盛股份主营业务为太阳能电池电子浆料的研发、生产、销 售，紧张产品包括晶体硅太阳能电池背面铝浆、背面银浆、 正面银浆、N 型电池银浆等。2022 年天盛股份背面银浆市场 占比排名环球第六，铝浆市场占比排名环球第三。
5 浙江光达电
子科技有限 公司 浙江光达电子科技有限公司是一家专门从事高端电子浆料研 发和生产的高新技能企业，紧张产品有晶硅太阳能电池正面 银浆、背面银浆、高性能导电银粉、低温导电浆料和片式电 子元件浆料等一系列电子浆料。2022 年浙江光达电子科技 有限公司背面银浆市场占比排名环球第二，正面银浆市场占 比排名环球第十。
6 贺利氏
贺利氏主营业务涉及环境、电子、医疗、建筑等行业，下设 光伏奇迹部，致力于晶硅太阳能电池导电银浆研发、生产和 发卖，紧张产品包括了单晶 P 型电池银浆、多晶 P 型电池银 浆、TOPCon 电池银浆和 HJT 电池银浆。2022 年贺利氏正面 银浆市场占比排名环球第二。
7、儒兴科技
广州市儒兴科技株式会社成立于2000年7月，是一家集研发、生产及发卖一体的电子浆料龙头企业，公司主营产品晶体硅太阳电池铝浆、晶体硅太阳电池背面电极浆料；PERC铝浆、PERC电池背面电极浆料；Topcon电池主栅电极浆料、银铝浆、背面细栅电极浆料；XBC电池铝浆、主栅银浆、细栅银浆等。儒兴科技是环球最大的晶体硅太阳电池背面浆料供应商，在业内具有很高的有名度和影响力。
来源：AIOT大数据
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