印刷窗口收窄之后:金属化浆料如何把银耗摁下去
中国能源产业发展网 发布时间:
2026-11-01 16:52
【中国能源产业发展网】原创 【作者】马行川
一张钢网被夹在显微镜载物台上,开口窄得几乎看不见。浆料要从这道缝里被刮刀推过去,落成一条栅线,再进炉烧结成电极。印刷窗口每收窄一点,浆料的配方就得整体重排——这是一门被银价和效率同时挤着往前走的生意。
常州聚和新材料股份有限公司做的正是这道工序上的材料。公司产品线覆盖当前主流电池技术路线:TOPCon的激光辅助烧结银浆、密栅窄线宽背面细栅银浆、P型多晶硅接触银浆,异质结的银包铜浆料与低银含方案,背接触路线的分区钢板印刷银浆,以及钙钛矿及叠层所需的超低温固化浆料。按公司2026年半年度报告披露,银含量两成以下的浆料已实现规模化量产,低银化与可靠性之间的那道坎,被往前推了一段。
为什么是浆料先动?因为金属化在电池成本里占比高,而银是硬成本。光伏用银的价格由全球市场定价,企业无法左右;能动的只有用量。降低银耗的技术路径,本质是三条:栅线更细、高宽比更高、单位体积里的银更少。三条路彼此牵制,细线化会抬高串联电阻,高宽比受网版与浆料流变限制,降银含又会牺牲接触性能与体电阻。
先看细线化。栅线宽度往下压,遮光面积减少,短路电流上升;但线宽变细后,银浆烧结后的致密性容易不足,接触电阻上升,填充因子被吃掉。解决办法之一是钢板印刷:全开口钢板配合更高的开口深宽比,能把更多浆料准确压进细栅图形里。公司在背接触路线上完成了P区与N区钢板印刷高效银浆的量产,思路就是让两种极性区的接触行为分别调优,而不是一套配方通吃。
再看接触。TOPCon正面是P型多晶硅接触,浆料里的玻璃体系要在烧结过程中适度腐蚀钝化层,才能让银与硅形成欧姆接触;腐蚀过强会破坏钝化,开压下降,腐蚀不足则接触电阻偏高。公开资料显示,公司采用轻掺杂玻璃体系搭配全开口钢板印刷,专门解决低银耗条件下的接触难题。这个配方思路说明一个事实:低银化不是简单减少银粉比例,而是重新设计玻璃、银粉形貌与有机载体的配伍。
异质结路线走得更远。由于透明导电层不耐高温,浆料必须在低温下固化,银包铜因此成为主流降本方向。用银包覆铜粉,体电阻与接触电阻的控制难度都高于纯银体系,银层的包覆完整性、铜核的抗氧化处理,直接决定长期可靠性。公司披露银包铜浆料的体电阻、接触电阻率与银含量均大幅降低,两成及以下银含的低成本浆料实现大批量量产,同时完成金属网版印刷升级,支持更小开口印刷与无主栅方案。
无银化是终局方向,也是最难的一段。铜浆的难点在于高温烧结时的氧化抑制:铜的氧化会迅速抬高电阻,破坏接触。公司首创的光伏电池铜浆方案,在铜高温氧化抑制上取得突破,已在多家头部客户内部测试并实现小规模出货;此外还有银镍浆、种子层加铜浆的组合方案。这些路径目前都处在工程验证阶段,距离大规模替代还有距离,但方向已经清晰:减银、替银、无银,一步一步走。
钙钛矿叠层带来的挑战完全不同。钙钛矿层与透明导电层对热预算极其敏感,背电极浆料的固化温度必须压到一百摄氏度以下,同时还要保证电极稳定性与长期界面兼容。公司完成了单结钙钛矿超低温固化背电极浆料开发,并在钙钛矿与晶硅叠层、钙钛矿与钙钛矿叠层方向布局适配浆料。这一环节的技术门槛,不在导电性本身,而在低温条件下的界面化学。
值得注意的是,这类能力正在外溢。公司把导电技术与粘接界面技术拓展到消费电子、汽车电子与光学器件,开发出超低插损射频器件匹配浆料、被动元器件全套浆料、调光与显示用低温导电浆料、低温共烧陶瓷导电浆料体系。电子浆料的底层能力相通:配方设计、纳米材料表面处理、烧结窗口控制。光伏周期调整期,这条第二曲线提供了缓冲。
把视角拉回光伏。金属化是电池制造的最后一道工序,也是最容易形成技术分野的一段。设备、网版、浆料三方必须同步迭代:设备决定印刷精度,网版决定图形能力,浆料决定电学结果。任何一方单独突破,都会被另外两方的窗口限制住。这也是为什么低银化推进得比预期慢——不是配方不够聪明,而是量产的工艺窗口太窄。
海外市场是另一重变量。公司披露,报告期内全球光伏需求区域格局趋于多元,中东非、印度、东南亚等新兴市场成为增量引擎,导电浆料海外需求高速增长,成为重要增量市场;欧美与亚太多国围绕能源安全与本土制造出台配套政策,供应链本地化加速。材料企业跟随客户建产能、建服务能力,成为必答题。
从工艺角度看,这场替代不是换个配方那么简单。栅线变细,对网版的张力控制、刮刀角度、印刷速度都提出更高要求,稍有偏差就出现断栅或虚印;烧结窗口同步收窄,峰值温度与带速的容错空间被压缩,产线必须重新标定炉温曲线。浆料企业与电池企业因此更多以联合开发的方式推进,而不是单向供货。
更难的是跨技术路线的适配。TOPCon、异质结、背接触电池的金属化要求差别很大:异质结的低温工艺限制了浆料体系的选择,背接触结构对栅线位置的精度要求更高,TOPCon则在烧结窗口上更敏感。浆料企业要同时维护多条产品线,每一条都要重新做匹配验证,验证周期通常以月计。客户切换供应商的成本高,反过来也给了先行者一段相对稳定的窗口期,这段时间里工艺服务的响应速度往往比价格更能决定份额。
行业当前的处境是产能出清与价格承压并存。在这种阶段,辅材企业的定价权往往被低估。事实上,当电池效率逼近理论极限,能挤出零点几个百分点的环节,恰恰是金属化。谁掌握配方与印刷窗口,谁就在这条最后的成本线上握着议价能力。(来源:常州聚和新材料股份有限公司2026年半年度报告、巨潮资讯网、中国能源报)
【研究支持机构:《中国工业报社》能源与双碳研究中心 |中国能源产业发展网】
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