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沒有人否認(rèn)，異質(zhì)結(jié)和TOPCon同為第二代電池技術(shù)。但隨著晶科一年前大舉殺入TOPCon，備受資本青睞的異質(zhì)結(jié)故事遭到了質(zhì)疑和挑戰(zhàn)。讓行業(yè)風(fēng)向從異質(zhì)結(jié)轉(zhuǎn)向TOPCon的，除了因為TOPCon可以利用現(xiàn)有PERC產(chǎn)線加以改造（或者說TOPCon設(shè)備投資較低），還在于異質(zhì)結(jié)技術(shù)面臨兩種關(guān)鍵材料的挑戰(zhàn)。

這兩種材料，分別是“銀”和“銦”。


1.“銀”的挑戰(zhàn)

“銀”是目前太陽能電池繞不開的關(guān)鍵材料，包括正銀、背銀，以銀漿的形式應(yīng)用于電池的金屬化，肉眼可見的就是那一條條被稱為Finger的“柵線”。

高銀用量是硅異質(zhì)結(jié) (HJT) 技術(shù)的一個特殊問題，以182尺寸為例，異質(zhì)結(jié)雙面電池目前每一面需要大約205毫克的銀，對于24.5%的電池效率，相當(dāng)于每吉瓦25噸的銀，銀用量是當(dāng)前PERC電池的兩倍多。

異質(zhì)結(jié)需要更高銀用量的一個重要原因是“低溫銀漿”的使用。為了避免異質(zhì)結(jié)電池表面的非晶硅薄層被破壞，通常選擇燒結(jié)溫度在250℃以下的“低溫銀漿”， 如果燒結(jié)溫度過高，將導(dǎo)致非晶薄層材料從非晶向晶體轉(zhuǎn)變，進(jìn)而導(dǎo)致HJT電池片失效。但低溫漿料的導(dǎo)電性較差，因此需要用更多的銀，且固化時間更長。

PERC和TOPCon技術(shù)都可以用高溫銀漿，因此不會遇到上述挑戰(zhàn)。在當(dāng)前的工業(yè)實施中，異質(zhì)結(jié)設(shè)計使用的銀是 PERC 的兩倍。

2.“銦”的挑戰(zhàn)

銦下游應(yīng)用十分廣泛，可用來制作包括異質(zhì)結(jié)電池在內(nèi)所需ITO靶材。安泰科數(shù)據(jù)顯示，從需求結(jié)構(gòu)來看全球80%的銦應(yīng)用在平板顯示領(lǐng)域，10%應(yīng)用在半導(dǎo)體化合物領(lǐng)域，2020年全年需求約為1750噸。

銦的新應(yīng)用主要是光伏ITO靶材，異質(zhì)結(jié)電池如果用別的靶材代替銦，會影響1%的轉(zhuǎn)換效率，每GW異質(zhì)結(jié)電池的銦耗量約為3.17噸/GW。2022年HJT進(jìn)入年10GW級別增速，保守算超過50噸。如果在第二代電池路線選擇上是異質(zhì)結(jié)勝出TOPCon，那么以200GW的量就可測算出光伏用銦需求為630噸。

而從產(chǎn)能來看，根據(jù)USGS數(shù)據(jù)，2022年全球可統(tǒng)計的企業(yè)產(chǎn)能為1400噸，中國總產(chǎn)能為887噸。從產(chǎn)量來看，全球原生銦產(chǎn)量基本維持在700噸以上，再生銦產(chǎn)量在1000噸左右，因此如果第二代電池路線選擇異質(zhì)結(jié)，“銦”的供應(yīng)將是重大挑戰(zhàn)。

3.減“銀”、降“銦”？

既然銀和銦是異質(zhì)結(jié)VS TOPCon的兩大硬傷，那有沒有辦法實現(xiàn)減“銀”、降“銦”？

最直接的減銀，就是多主柵、細(xì)柵和銅漿。光伏電池的印刷設(shè)備對準(zhǔn)精度越來越高，光伏銀漿的損耗也越來越小，但這些技術(shù)對于電池來說是普適的。正在試驗用于 HJT 電池以降低金屬化成本的一種替代方法是銅漿，但這些漿料中的銅顆粒仍需要厚厚的銀涂層以降低氧化風(fēng)險，并且該涂層可占顆粒重量的 50%。

鍍銅可以更有效地減少對銀的需求，其電導(dǎo)率遠(yuǎn)大于固化的銀漿或銅漿。Sundrive Solar和蘇州邁為開發(fā)的直接電鍍工藝允許將銅直接電鍍到低銦TCO靶材表面，以增加鍍銅的附著力，并實現(xiàn)了 25.94% 的鍍銅電池效率。根據(jù)報道，該鍍銅工藝的目標(biāo)是將每GW異質(zhì)結(jié)電池用的25噸銀全部替換為13噸銅。

有報道稱，澳大利亞西南威爾士大學(xué)開發(fā)出每面可以使用少于典型100納米的ITO層。研究人員的短期目標(biāo)是使用具有20納米ITO的雙層透明導(dǎo)電氧化物，其頂部是無銦層，如AZO[氧化鋁鋅]，而終極目標(biāo)是異質(zhì)結(jié)電池需要不含銦。

原標(biāo)題：YIN，異質(zhì)結(jié)技術(shù)的雙重挑戰(zhàn)