在光伏銀漿中,有一種只占2%卻發(fā)揮著重要作用的粉體材料——玻璃粉。它作為粘結(jié)相,與約占90%的銀粉、8%有機樹脂有機溶劑一起,構(gòu)成了光伏電池片制備的核心輔材,用于制作光伏電池電極,直接影響光伏電池的光電轉(zhuǎn)換效率。
這2%的玻璃粉,雖然看起來不起眼,卻被一家企業(yè)當作頭等大事來做——這就是中國粉體工業(yè)萬里行此行走訪的上海昌赟新能源科技有限公司(以下簡稱“上海昌赟”)。
萬里行團隊與上海昌赟周俊總經(jīng)理(左三)與胡盛華博士(右二)合影
“含量雖少,作用卻不小。”公司創(chuàng)始人周俊總經(jīng)理與胡盛華博士表示,玻璃粉做好了,銀漿的綜合性能就能提升不少,進而助力光伏產(chǎn)品整體表現(xiàn)更進一步。他們相信,深耕這一細分材料領(lǐng)域,絕對大有可為。
2%的玻璃粉為何重要?
別看玻璃粉在光伏銀漿中只占2%左右,卻在整個燒結(jié)和導電過程中扮演著至關(guān)重要的角色,影響著電極成型質(zhì)量乃至電池片的光電轉(zhuǎn)換效率。它的作用主要體現(xiàn)在以下幾個方面:
1、促進燒結(jié):玻璃粉在高溫下熔融,幫助銀粉顆粒之間、以及銀粉與硅片之間形成牢固連接,提高導電性和附著力。
2、打通接觸路徑:電池片表面常有一層鈍化膜(如SiNx),玻璃粉能穿透這層膜,使銀漿與硅基底實現(xiàn)有效接觸,形成歐姆接觸。
3、調(diào)控熱膨脹系數(shù):玻璃粉配方合理可調(diào)控熱膨脹,減少燒結(jié)過程中的應力集中,避免銀線從電池表面脫離。
此外,昌赟的產(chǎn)品體系還覆蓋了銀漿中約8%的有機樹脂和有機溶劑(即有機載體),是國內(nèi)唯一一家批量生產(chǎn)銷售光伏銀漿有機載體的廠家。這種有機載體主要用于調(diào)控漿料的粘度和觸變性,保障其在絲網(wǎng)印刷等工藝中的流變表現(xiàn)。通過“玻璃粉+有機載體”這一組合,昌赟牢牢抓住了銀漿應用性能的核心要素。
上海昌赟的玻璃粉以其他主要產(chǎn)品
做好產(chǎn)品的關(guān)鍵:粉體核心技術(shù)
在交流中,萬里行團隊了解到,上海昌赟的兩位創(chuàng)始人均來自國內(nèi)知名的光伏銀漿生產(chǎn)企業(yè),也正是他們產(chǎn)品如今的下游應用方。其中,胡盛華博士更曾主導完成GW級晶硅太陽能電池核心裝備及工藝的國產(chǎn)化開發(fā)。
多年應用端的工作經(jīng)驗,使他們非常清楚銀漿對上游原材料的性能要求。于是他們將這份理解轉(zhuǎn)化為研發(fā)優(yōu)勢,專并將先進的粉體核心技術(shù)應用在玻璃粉材料上。其核心技術(shù)體系主要包括:微納尺寸的精密分級、玻璃粉表面處理、配方數(shù)據(jù)庫建立和工藝參數(shù)積累。
左:處理前玻璃粉,右:處理后玻璃粉
以粒徑控制為例,昌赟的玻璃粉產(chǎn)品 Dmax可控制在 3 微米以內(nèi),而行業(yè)內(nèi)不少一線企業(yè)仍停留在 6 微米左右。粒徑越小,在約700℃的燒結(jié)溫度下(區(qū)間溫度時間僅 1~2 秒)反應越快,更有利于形成連續(xù)的導電網(wǎng)絡。但粒徑也不能太小,過細會讓漿料變得過于粘稠。昌赟正是抓住了這一點,通過精準控制粒徑范圍,讓玻璃粉在燒結(jié)過程中發(fā)揮出更穩(wěn)定、更優(yōu)異的性能。
拓展應用場景,產(chǎn)品矩陣持續(xù)豐富
目前,上海昌赟的主要產(chǎn)品,除了上述光伏銀漿用的玻璃粉和有機載體外,還包括基于相同材料體系延伸開發(fā)的封裝玻璃粉(適用于 OLED 封裝、鈣鈦礦電池封裝、傳感器封裝)、低溫導電膠,以及耐高溫無機粘結(jié)劑等產(chǎn)品。
其中,耐高溫無機粘結(jié)劑主要應用于半導體制程中使用的晶圓舟。它是一種用于承載硅片的耐高溫工裝,通常由硅、石英陶瓷、碳化硅等材料制成,對粘結(jié)劑的耐熱性、穩(wěn)定性和粘結(jié)強度有較高要求。昌赟開發(fā)的粘結(jié)劑不僅能承受高溫,也具備良好的熱膨脹匹配和化學穩(wěn)定性,有效保障各個熱處理工序能穩(wěn)定進行。
結(jié)語
雖然只專注于光伏銀漿中看似“微不足道”的2%玻璃粉,但上海昌赟卻用扎實的材料研發(fā)能力和對應用端的深刻理解,把這條細分賽道做出了特色。未來,隨著技術(shù)不斷突破、產(chǎn)品持續(xù)優(yōu)化,其“成為全球?qū)щ?封裝漿料領(lǐng)域關(guān)鍵材料領(lǐng)先供應商”的目標必將指日可待。
中國粉體工業(yè)萬里行
作者:粉體圈
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