1 、 Principi tecnici e composizione
Rame rivestito in argentoLa tecnologia è una tecnologia di materiale in metallo composito e la sua polvere di rame con rivestimento in argento con prodotto core è composta da rame nel core e con guscio d'argento che copre la sua superficie. Un tipico spessore dello strato d'argento è compreso tra 50-200 nanometri, con un contenuto d'argento (rapporto di massa) del 5% -30%. In questa struttura, il nucleo di rame svolge un ruolo nel fornire a basso costo e alta conducibilità, mentre il guscio d'argento è cruciale per garantire che le particelle resistessero all'ossidazione durante i processi come la canna e la stampa, mentre formano un buon contatto ohmico con il wafer di silicio della batteria o il film TCO. Dopo la sinterizzazione, il guscio d'argento funge da mezzo conduttivo, garantendo una bassa resistenza di contatto e un'adesione affidabile dell'elettrodo, mentre il nucleo di rame riduce i costi materiali mentre si dota di sospendere con una certa resistenza meccanica e stabilità termica.
2 、 campi di applicazione
（1） Nell'industria fotovoltaica, la tecnologia di rame d'argento viene applicata principalmente nel processo di metallizzazione delle batterie. Attualmente ampiamente utilizzato nelle batterie di eterojunzione HJT. Sulla linea di produzione della batteria HJT, è stata introdotta una sospensione della griglia di rame con rivestimento in argento al 30% per la produzione di massa, e si prevede che in futuro verrà introdotto anche una sospensione di rame con rivestimento in argento al 20% in argento per la produzione di massa. Utilizzando l'argento nella tecnologia di rame mantenendo la stessa efficienza, la quantità di argento puro utilizzato per watt può essere ridotta da 6 mg a 0,5 mg e la quantità di argento puro utilizzato per batteria HJT può essere ridotta da circa 30 mg a meno di 3 mg, una diminuzione di oltre il 90%. Tuttavia, nelle tecnologie delle batterie come TopCon e XBC che richiedono sinterizzazione ad alta temperatura, l'introduzione della pasta di rame rivestita d'argento è ancora nella fase di verifica sperimentale.
（2） polvere di rame rivestita in argento, come riempitivo altamente conduttivo in altri campi elettronici, può essere aggiunto a materiali come rivestimenti (vernici), adesivi (leganti), inchiostri, fanghi polimerici, plastica, gomma, ecc. Ampiamente utilizzato nei campi di conducibilità e schermatura elettromagnetica in settori industriali come elettronica, mechatronics, comunicazione, stampa, aerospaziale e armi, come computer, telefoni cellulari, attrezzature mediche elettroniche, strumenti elettronici e metri e altri prodotti elettronici, elettrici e di comunicazione.
3 、 Vantaggi e sfide tecnologici
（1） Eccellente vantaggio delle prestazioni: all'interno della gamma appropriata di contenuto d'argento, la pasta di rame rivestita in argento può ottenere conducibilità ed efficienza della batteria simili alla pasta d'argento pura. La verifica batch da parte di più aziende mostra che le batterie HJT utilizzano una pasta a griglia fine in rame rivestita in argento con un contenuto d'argento di circa il 30%e l'efficienza di conversione diminuisce solo leggermente rispetto alla pasta d'argento pura, con una gamma di punti inferiori a 0,1 percentuali. E l'adattabilità della stampa dello schermo della pasta di rame rivestita in argento è buona, con fine della linea di griglia di stampa (livello di 20 μ m), proporzioni e altri indicatori non molto diversi dalla tradizionale pasta d'argento a bassa temperatura. Significativo efficacia in termini di costi: il più grande vantaggio della pasta di rame rivestita in argento è che riduce significativamente la quantità di argento prezioso in metallo utilizzato e il vantaggio in termini di costi è particolarmente importante quando i prezzi dell'argento sono alti. Quando il prezzo d'argento raggiunge 8000 yuan/kg, se le batterie HJT utilizzano pienamente una pasta di rame rivestita in argento con contenuto d'argento al 30% e collabora con la tecnologia non principale di gate, il costo della pasta d'argento per watt può essere salvato da circa 0,04 yuan rispetto alle tradizionali batterie Topcon. A partire dall'aprile 2024, l'industria regolerà il meccanismo di prezzo per la pasta di rame rivestita in argento a "Contenuto d'argento Silver X Vilver+Markup di elaborazione fissa". Quando i prezzi dell'argento aumentano, i produttori di batterie che utilizzano una pasta di rame rivestita in argento possono ottenere maggiori vantaggi in termini di costi.
（2） Problemi di conducibilità e affidabilità impegnativi: in termini di prestazioni finali, la conducibilità e la resistenza all'ossidazione della polvere di rame rivestita d'argento sono leggermente inferiori alla polvere d'argento pura. Quando il contenuto d'argento diminuisce ancora più in basso (come <20%), la resistenza alla linea di gate può aumentare significativamente, influenzando il fattore di riempimento della batteria e l'efficienza. Nel frattempo, a causa della presenza di rame, la resistenza all'umidità e la resistenza alla corrosione elettrochimica dei componenti hanno ricevuto attenzione. Allo stato attuale, l'industria sta migliorando l'affidabilità attraverso misure come ispessimento del rivestimento dell'involucro d'argento, ottimizzare la formula del flusso di vetro e la protezione degli imballaggi, ma è ancora necessaria la verifica empirica a lungo termine. Difficoltà nel controllo del processo: il processo di preparazione della polvere di rame rivestita in argento è complesso e l'elettroplaggio chimico viene generalmente utilizzata per depositare uniformemente uno strato d'argento sulla superficie della polvere di rame di dimensioni micrometriche. Ciò richiede un controllo preciso di parametri come composizione della soluzione di placcatura, temperatura di reazione e tempo per garantire un rivestimento stabile e uniforme del prodotto. Se lo strato d'argento è troppo sottile o irregolare, un po 'di rame sarà esposto e ossidato prematuramente; Se lo strato d'argento è troppo spesso, aumenta i costi e riduce il contenuto di rame nella sospensione, il che non favorisce la riduzione dei costi. Trovare lo spessore ottimale dello strato d'argento tra costo e prestazioni e raggiungere la consistenza nella produzione su larga scala è una sfida affrontata dai produttori di polveri in rame rivestiti d'argento. Scarsa adattabilità ai processi ad alta temperatura: al momento, la pasta di rame rivestita d'argento è principalmente adatta a processi a bassa temperatura come HJT. Per promuovere batterie sinterizzate ad alta temperatura come TopCon e XBC, è necessario affrontare il problema della protezione del rame ad alte temperature. Allo stato attuale, ci sono direzioni di ricerca e sviluppo come l'uso di pasta di rame con rivestimento argento sinterizzato a bassa temperatura+successivo riscaldamento del laser assistito o aggiungendo rivestimenti protettivi su nanoscala (come grafene, palladio, ecc.) All'esterno dello strato d'argento, ma non sono ancora maturi. La consapevolezza del mercato deve essere migliorata: come tecnologia emergente, l'accettazione della pasta di rame rivestita d'argento a monte e a valle della catena del settore richiede tempo per coltivare. I produttori di componenti e i clienti finali hanno dubbi sulla sua affidabilità a lungo termine e i processi di linea di produzione (come le regolazioni dei parametri di stampa, la compatibilità dei processi di saldatura, ecc.) Devono essere ottimizzati attraverso la rottura. Alcuni produttori tradizionali che utilizzano la pasta d'argento puro aspetteranno e vedranno più casi e dati prima di seguire le considerazioni sulla stabilità.
Con il continuo avanzamento e il miglioramento della tecnologia, la tecnologia in rame rivestita d'argento dovrebbe essere applicata in più rotte tecnologiche a batteria. Si prevede che entro il 2030 la domanda globale di pasta di rame rivestita d'argento raggiungerà 1166 tonnellate, corrispondente a uno spazio di mercato di oltre 3,5 miliardi di yuan. In futuro, si prevede che il rame rivestito d'argento si estenderà gradualmente a più percorsi come TopCon e Passivated Contact Back Contact (BC), portando effetti di riduzione dei costi più completi nell'industria fotovoltaica. Nel frattempo, con l'espansione della sua portata dell'applicazione in altri campi elettronici, le dimensioni del mercato dovrebbero espandersi ulteriormente. Ma per raggiungere questi obiettivi, richiede ancora sforzi congiunti di tutte le parti della catena del settore per risolvere i problemi tecnici, migliorare la consapevolezza del mercato e l'accettazione.
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