YIN，异质结技术的双重挑战

没有人否认，异质结和TOPCon同为第二代电池技术。但随着晶科一年前大举杀入TOPCon，备受资本青睐的异质结故事遭到了质疑和挑战。让行业风向从异质结转向TOPCon的，除了因为TOPCon可以利用现有PERC产线加以改造（或者说TOPCon设备投资较低），还在于异质结技术面临两种关键材料的挑战。

这两种材料，分别是“银”和“铟”。

1.“银”的挑战

“银”是目前太阳能电池绕不开的关键材料，包括正银、背银，以银浆的形式应用于电池的金属化，肉眼可见的就是那一条条被称为Finger的“栅线”。

高银用量是硅异质结 (HJT) 技术的一个特殊问题，以182尺寸为例，异质结双面电池目前每一面需要大约205毫克的银，对于24.5%的电池效率，相当于每吉瓦25吨的银，银用量是当前PERC电池的两倍多。

异质结需要更高银用量的一个重要原因是“低温银浆”的使用。为了避免异质结电池表面的非晶硅薄层被破坏，通常选择烧结温度在250℃以下的“低温银浆”， 如果烧结温度过高，将导致非晶薄层材料从非晶向晶体转变，进而导致HJT电池片失效。但低温浆料的导电性较差，因此需要用更多的银，且固化时间更长。

PERC和TOPCon技术都可以用高温银浆，因此不会遇到上述挑战。在当前的工业实施中，异质结设计使用的银是 PERC 的两倍。

2.“铟”的挑战

铟下游应用十分广泛，可用来制作包括异质结电池在内所需ITO靶材。安泰科数据显示，从需求结构来看全球80%的铟应用在平板显示领域，10%应用在半导体化合物领域，2020年全年需求约为1750吨。

铟的新应用主要是光伏ITO靶材，异质结电池如果用别的靶材代替铟，会影响1%的转换效率，每GW异质结电池的铟耗量约为3.17吨/GW。2022年HJT进入年10GW级别增速，保守算超过50吨。如果在第二代电池路线选择上是异质结胜出TOPCon，那么以200GW的量就可测算出光伏用铟需求为630吨。

而从产能来看，根据USGS数据，2022年全球可统计的企业产能为1400吨，中国总产能为887吨。从产量来看，全球原生铟产量基本维持在700吨以上，再生铟产量在1000吨左右，因此如果第二代电池路线选择异质结，“铟”的供应将是重大挑战。

3.减“银”、降“铟”？

既然银和铟是异质结VS TOPCon的两大硬伤，那有没有办法实现减“银”、降“铟”？

最直接的减银，就是多主栅、细栅和铜浆。光伏电池的印刷设备对准精度越来越高，光伏银浆的损耗也越来越小，但这些技术对于电池来说是普适的。正在试验用于 HJT 电池以降低金属化成本的一种替代方法是铜浆，但这些浆料中的铜颗粒仍需要厚厚的银涂层以降低氧化风险，并且该涂层可占颗粒重量的 50%。

镀铜可以更有效地减少对银的需求，其电导率远大于固化的银浆或铜浆。Sundrive Solar和苏州迈为开发的直接电镀工艺允许将铜直接电镀到低铟TCO靶材表面，以增加镀铜的附着力，并实现了 25.94% 的镀铜电池效率。根据报道，该镀铜工艺的目标是将每GW异质结电池用的25吨银全部替换为13吨铜。

有报道称，澳大利亚西南威尔士大学开发出每面可以使用少于典型100纳米的ITO层。研究人员的短期目标是使用具有20纳米ITO的双层透明导电氧化物，其顶部是无铟层，如AZO[氧化铝锌]，而终极目标是异质结电池需要不含铟。

原创No.2599；转载需联系授权