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镍粉优化使TOPCon太阳能电池金属化成本降6.8%且不影响效率

镍粉优化使TOPCon太阳能电池金属化成本降6.8%且不影响效率

澳大利亚新南威尔士大学(UNSW)联合SunDrive与深圳APG,在TOPCon太阳能电池背面金属化中以镍粉部分替代银粉,实现背面细栅raw-metal成本下降6.8%(约合56.15万美元/GW),电池效率几乎不受影响。相关结论由通讯作者Ning Song向pv magazine披露,实验基于两种商用镍粉Ni-1500与Ni-4000展开。

研究团队配制了金属粉占比90%、玻璃粉2%、有机载体8%的五种背面浆料,以纯银浆料为基线,其余四种在金属粉中分别掺入5%至15%的镍,采用粒径约1.5 μm的Ni-1500与约3.8 μm的Ni-4000。浆料丝网印刷于182 mm×183.75 mm的n型TOPCon电池,经干燥、峰值设定温度724 C共烧及激光增强接触优化(LECO)处理,每种配方至少12片电池,跨两轮工业生产线运行。结果显示,细粒径Ni-1500比表面积与氧含量更高,同等镍掺量下电阻损耗更大:5%掺量时效率维持基线26.349%,10%掺量降至26.124%,下降0.225个百分点;而10% Ni-4000配方效率为26.325%,仅低于基线0.024个百分点。显微分析表明Ni-1500高掺量配方空洞更多、银网络连续性更差,镍替代还使印刷细栅宽度与浆料消耗上升,更高掺量下额外浆料消耗抵消了部分预期收益。

该研究未涉及金属增材制造或粉末床工艺,新闻中亦未提及其他与3D打印粉末应用的直接关联。

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