Aurinkosähköhopeapastan vaihdon kehityssuunta

Hopeatahnan vaihtaminen voi olla kustannusten alentamisen pääsuunta. Koska tahna muodostaa suuren osan akkujen ei-piistä, hopeatahnan yksikkökulutuksen vähentäminen on aina ollut akkulinkin tärkein kustannusten alentamissuunta. Aiemmin kustannussäästöt saavutettiin pääasiassa kahdella tavalla:

(1) Pienennä hienon ruudukon leveyttä

(2) Kantaverkkojen määrän lisääminen. Kun kantaverkkoa kasvatetaan, leveys ohenee ja hopean kulutus vähenee.

Hopeajärjestelmässä pastan käytön väheneminen on rajoitettua lähinnä siksi, että nykyisten akkukennojen tehokkuus on suurempi ja tahnan tehtävänä on kerätä virtaa. Suhteellisen hakemusmäärän merkittävää vähentämistä on vaikea jatkaa. Siksi hopean korvaaminen halvemmalla metallilla voi olla kustannusten alentamisen pääsuunta.

Alumiinipastaa on käytetty aiemminkin, mutta laajamittaisessa käytössä on tiettyjä haasteita. Alumiini on teollisuudessa yleisesti käytetty metalli, ja sitä voidaan toimittaa suuria määriä aurinkosähkön valmistukseen. Sillä on alhaiset kustannukset ja se voi vähentää merkittävästi aurinkokennojen ei-piin kustannuksia. Korkean lämpötilan alumiinipastaa on käytetty useiden vuosien ajan PERC-aikakaudella. Alumiinin ominaisvastus on noin 1.7-1,8 kertaa hopean ominaisvastus. Vaikka linjan vastuksen häviäminen voidaan kompensoida lisäämällä linjan leveyttä tai alumiinipastaan ​​lisätään piitä estämään alumiinipastan ja polypiin välistä reaktiota, mikä vähentää rajapinnan rekombinaatiota ja lisää akun avautumisjännitettä, on silti olemassa tietty ero hopean kanssa resistiivisyyden suhteen.

Lisäksi alumiinia on vaikea muotoilla. Tiukempien ruudukon muotosuhteen ja resistiivisyyden vaatimusten alaisuudessa on edelleen tiettyjä haasteita myöhemmässä laajamittaisessa tehokkaassa bifacial-soluissa.

Kuparipasta edistyy. Kuparin ja hopean resistiivisyysero on pieni. Teollisuus on edistynyt jonkin verran kuparipastan levittämisessä aiemmin.

Vuonna 2020 FuturaSun toi markkinoille "ZEBRA"-sarjan N-tyypin IBC-moduuleita kotitalouksien aurinkosähkö- ja teollisuus- ja kaupallisille markkinoille, käyttämällä tahnassa kuparitahnaa. Kuparielektrodilla on hyvä suorituskyky hitsauksen sähköisissä ominaisuuksissa ja stabiilisuudessa:

a) Hitsauksen kannalta, kun hitsauslämpötila nostetaan 440 asteeseen, irrotusvoima saavuttaa arvon 0,76 N/mm, mikä on lähellä perinteisten hopeatahna-kiskojen kuorimisvoimatasoa;

b) Sähköisen suorituskyvyn stabiilisuuden kannalta kaikkien komponenttien sähköinen suorituskyky ennen TC600:aa pysyy vakaana, mikä osoittaa hyvää termomekaanista stabiilisuutta.

Kuparipastan tutkimus- ja kehitystyö on vaikeaa, ja myös muiden lähestymistapojen odotetaan ratkaisevan kuparitahnan levitysongelmia. Kuparipastan levittämisessä ei tarvitse ottaa huomioon ainoastaan ​​tahnalinkkiä, vaan myös loppupään akkuvalmistajien vaikeutta toteuttaa yhteistyötä. Itse tahnalinkin osalta kuparipastan käytön ydin on ratkaista kolme ongelmaa:

1. Kuparin hapettuvuus:Kupari on aktiivisempaa ja hapettuu helposti korkean lämpötilan sintrauksen aikana, ja hapettumisenestokäsittely on erityisen kriittinen;

2. Diffuusio:Hopeatahna muodostaa metalliseoksen sintrauksen jälkeen, ja kupari on helppo levittää akkukennolle sintrausprosessin aikana. Kupariatomit vaikuttavat todennäköisemmin PN-liitokseen;

3. Hitsauksen vakaus:ZEBRA-komponentit ovat edenneet hitsauksessa huimasti ja irrotusvoima on lähellä perinteisten hopeatahna-kiskojen kuoriutumistasoa, mutta tiettyä aukkoa on silti.

Lisäksi kuparitahnalla voi olla erilaisia ​​ratkaisuja kuparijauheen raaka-aineen valinnan, jälkikäsittelyn (kuten hapettumisenesto), formuloinnin, lisäaineiden, erityisten sintrausyksityiskohtien jne. suhteen, ja teollisuuden esteiden odotetaan olevan korkeampi.