觀察一下晶體硅型太陽(yáng)能電池單元的表面就會(huì)發(fā)現(xiàn),上面分布著縱橫方向的銀色布線。目前,圍繞太陽(yáng)能電池的布線材料,各企業(yè)展開了激烈的技術(shù)開發(fā)競(jìng)爭(zhēng)。
現(xiàn)在,太陽(yáng)能電池單元表面的布線都是用銀膏形成的。因最近銀的價(jià)格高漲,銀膏在太陽(yáng)能電池單元制造成本中所占的比例不斷增加。一家太陽(yáng)能電池企業(yè)表示,“銀膏在電池單元工序的材料成本中占到了六成。”而且,如果今后太陽(yáng)能電池單元的產(chǎn)量增加,太陽(yáng)能電池行業(yè)銀的使用量也會(huì)水漲船高。據(jù)推算,使用量將與銀的總產(chǎn)量相當(dāng)。
因此,在2013年10月舉行的太陽(yáng)能電池國(guó)際學(xué)會(huì)“EU PVSEC”上,減少銀用量成了一個(gè)話題。比如,Canadian Solar就成功將新一代電池單元表面的銀用量減少了15%。
但是,銀使用量的削減也是有極限的。因此,作為下一步的對(duì)策,業(yè)界正在探討將銀布線改為銅布線的方案。比如,KANEKA公司開發(fā)出了采用銅布線和異質(zhì)結(jié)的單晶硅型太陽(yáng)能電池單元。銅布線采用電鍍的方式形成。以松下“HIT太陽(yáng)能電池”為代表,采用異質(zhì)結(jié)時(shí),因?yàn)闊o法充分提高銀膏的燒結(jié)溫度,所以存在銀布線的電阻會(huì)升高的課題。因此,如果能將銀膏布線改成鍍銅布線,不僅可以降低成本,還能夠降低布線電阻。這樣一來,電池的輸出功率便會(huì)增加,轉(zhuǎn)換效率也會(huì)提高。
只要條件具備,太陽(yáng)能電池便有可能迅速向有助于降低成本并提高特性的銅布線過渡。回顧過去,在筆者還是一名半導(dǎo)體技術(shù)人員時(shí),為了降低布線電阻,半導(dǎo)體領(lǐng)域也從鋁布線過渡到了銅布線。筆者仍然記得當(dāng)時(shí)的情景:出現(xiàn)了宣布打算盡快采用銅布線的企業(yè),隨后“鋁布線技術(shù)已經(jīng)過時(shí)”的觀念就開始深入人心,各公司連忙跟風(fēng)。筆者預(yù)感,太陽(yáng)能電池領(lǐng)域也會(huì)發(fā)生同樣的情況。