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免银浆、免焊带、免导电胶!金石能源栅线互连技术获得专利
2021.10.15

随着太阳能技术的发展,为了使光伏组件的光电转换效率得以不断提升,微距焊接技术、叠瓦技术等高效组件技术也应运而生。这些技术一定程度上提升了组件的转换效率,但是进入量产阶段,则面临着诸多困难,尤其是传统的叠瓦技术与高效异质结电池结合时,遇到“叠瓦分切数多则切损大”,“银浆异质结电池叠瓦图形母线银浆耗量大、导电胶成本高”等棘手问题。

为了解决以上的种种问题,福建金石能源有限公司依托强大的异质结电池4118ccm云顶集团,经过多年研究,独家首创了一项专利技术——一种异质结电池栅线互连技术,可以实现免银浆、免焊带、免导电胶的异质结电池串联,完美适用薄片化电池的封装,使电池组件具备抗隐裂、高转换效率、低衰减等优势。



基于金石能源独特的铜栅技术

无需低温银浆

栅线互连设计源自独特的铜栅技术。

金石能源铜栅技术不需要使用价格昂贵的低温银浆、也不需使用丝网印刷设备,该技术是在电池片表面贴上感光干膜,通过曝光方式实现图型,显影后经过镀槽在ITO表面生长特定栅线图形的铜丝线,并在铜栅线表面生长覆盖锡合金金属,结合方形截面线形的特点,铜栅线可以轻易实现更大的高宽比,从而实现栅线导电率达到传统低温银浆的10倍,通过铜栅电极图形的设计,理论计算可以实现半片切片叠瓦,而不需要像传统叠瓦分切5-6片,大大减少了切割损失。

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铜栅线及锡合金层生长工艺



首创栅线互连技术

获国家专利

在进行铜栅技术研发时,金石能源研发人员发现:在电池母线表面涂抹助焊剂,相邻电池正背面边缘母线搭接,局部加热实现电池栅线的互连焊接,焊接牢固,接触良好,半片栅线互连电池串柔韧性远优于传统多分片叠瓦串,且成本低,产能高。

栅线互连产品完全兼容半片组件流水线,仅需要配套相应的焊接设备,生产简便易推广,并且具有非常低的返修率,可有效解决异质结薄片MBB电池组件返修率高的问题。

金石能源的该项技术——一种栅线互连光伏组件结构,已经通过国家专利局授权。

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电池连接处剖面图



结合120μm硅片薄片化技术

大幅降低成本

得益于异质结的低温制程工艺,异质结的硅片薄片化趋势明显。相比较于常规组件,栅线互连技术在薄硅化组件上更具有天然优势,使用120μm异质结电池片量产的组件生产隐裂低,破片率低,生产良率高,且在硅料价格持续上涨的情况下,成本优势更为明显。应用硅片薄片化的异质结电池相比较于PERC电池,单单在硅片成本上即可节省0.04元-0.07元/瓦。

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使用120μm的薄硅片

金石能源异质结铜栅线为方形截面线形,可以轻易实现更大的高宽比,使得单根铜栅线的线阻仅为银栅线的10%,此特点完美满足栅线互连设计要求。栅线互连技术结合薄硅片,让铜栅异质结优点最大化,既具有常规叠瓦组件的高密度优点,又具有常规半片组件版型设计及产能的优点。

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栅线互连异质结组件具有出色的柔性与韧性



量产效率、可靠性验证及发电实证

采用自动化工艺,金石能源已经进行了较大规模的栅线互连异质结组件试量产,量产组件效率达到了22%,经过长期的跟踪实验,此栅线互连组件已经通过了加严可靠性型式试验测试。

此外,为全面了解栅线互连技术产品的特性,金石能源在福建泉州建立了实证电站,同等环境条件下对比异质结半片栅线互连双面组件与PERC双面组件的发电效率,跟踪采集数据显示,异质结半片栅线互连双面组件发电效率比PERC双面组件高7%以上。

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半片栅线互连组件



突破性技术皆源自

异质结装备

栅线互连技术是金石能源自主研发的多项具有突破性技术之一,得益于在异质结装备领域的深耕,金石能源的HBC技术、低银耗技术等对异质结电池的规模量产,也具有重要意义。

金石能源是全球最早进行异质结电池装备研发的企业之一,公司具备先进制程能力、工程量产能力和装备开发能力三位一体的核心竞争力,拥有PECVD和PVD等核心设备自主知识产权。

2021年前三个季度,已经有多个光伏龙头企业选择金石能源异质结装备,目前正执行订单有2.25GW,第四季度深入洽谈的订单超过5GW。

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