1 、 Principes techniques et composition
Cuivre en revêtement en argentLa technologie est une technologie de matériau métallique composite, et son produit de base en cuivre enduit en argent est composé de cuivre dans le noyau et la coque en argent couvrant sa surface. Une épaisseur de couche argentée typique se situe entre 50 et 200 nanomètres, avec une teneur en argent (rapport de masse) de 5% -30%. Dans cette structure, le noyau en cuivre joue un rôle dans la fourniture de faible coût et de conductivité élevée, tandis que la coquille d'argent est cruciale pour garantir que les particules résistent à l'oxydation pendant les processus tels que la pullulation et l'impression, tout en formant un bon contact ohmique avec la plaquette de silicium de batterie ou le film TCO. Après le frittage, la coquille d'argent agit comme un milieu conducteur, garantissant une faible résistance de contact et une adhésion fiable de l'électrode, tandis que le noyau de cuivre réduit les coûts des matériaux tout en donnant la suspension avec une certaine résistance mécanique et stabilité thermique.
2 、 champs d'application
（1） Dans l'industrie photovoltaïque, la technologie en cuivre argenté est principalement appliquée dans le processus de métallisation des batteries. Actuellement largement utilisé dans les batteries d'hétérojonction HJT. Sur la ligne de production de la batterie HJT, une suspension de grille fine en cuivre à revêtement argenté de 30% a été introduite pour la production de masse, et il est prévu qu'une suspension en cuivre en revêtement en argent de 20% sera également introduite pour la production de masse à l'avenir. En utilisant l'argent dans la technologie du cuivre tout en maintenant la même efficacité, la quantité d'argent pur utilisée par watt peut être réduite de 6 mg à 0,5 mg, et la quantité d'argent pur utilisée par batterie HJT peut être réduite d'environ 30 mg à moins de 3 mg, une diminution de plus de 90%. Cependant, dans les technologies de batterie telles que TopCon et XBC qui nécessitent un frittage à haute température, l'introduction de la pâte de cuivre enrobée d'argent est toujours au stade de vérification expérimentale.
（2） La poudre de cuivre enrobée en argent, en tant que remplissage hautement conducteur dans d'autres champs électroniques, peut être ajoutée à des matériaux tels que des revêtements (peintures), des adhésifs (liants), des encres, des boucles en polymère, des plastiques, du caoutchouc, etc., pour fabriquer divers produits de blindage conducteur et électromagnétique. Largement utilisé dans les domaines de la conductivité et du blindage électromagnétique dans des secteurs industriels tels que l'électronique, la mécatronique, la communication, l'impression, l'aérospatiale et les armes, tels que les ordinateurs, les téléphones portables, les équipements médicaux électroniques, les instruments et les compteurs électroniques, et d'autres produits électroniques, électriques et de communication.
3 、 Avantages et défis technologiques
（1） Excellent avantage des performances: dans la gamme appropriée de la teneur en argent, la pâte de cuivre enduite d'argent peut atteindre la conductivité et l'efficacité de la batterie similaires à la pâte d'argent pure. La vérification par lots par plusieurs sociétés montre que les batteries HJT utilisent une pâte de grille fine en cuivre enrobée d'argent avec une teneur en argent d'environ 30%, et l'efficacité de conversion ne diminue que légèrement par rapport à la pâte d'argent pure, avec une gamme de moins de 0,1 point de pourcentage. Et l'adaptabilité de l'impression d'écran de la pâte de cuivre enrobée d'argent est bonne, avec une finesse de la ligne de grille d'impression (niveau de 20 μm), un rapport d'aspect et d'autres indicateurs peu différents de la pâte d'argent traditionnelle à basse température. Contrôle important: le plus grand avantage de la pâte de cuivre enduit d'argent est qu'il réduit considérablement la quantité d'argent métallique précieuse utilisée, et l'avantage du coût est particulièrement important lorsque les prix de l'argent sont élevés. Lorsque le prix en argent atteint 8000 yuans / kg, si les batteries HJT utilisent entièrement la pâte de cuivre enrobée d'argent avec 30% de teneur en argent et coopérer avec la technologie de la porte non principale, le coût de la pâte d'argent par watt peut être économisé d'environ 0,04 yuan par rapport aux batteries Topcon traditionnelles. À partir de avril 2024, l'industrie ajustera le mécanisme de tarification de la pâte de cuivre enrobée d'argent en "Silver Price X Silver Content + Fixed Processing Markup". Lorsque les prix de l'argent augmentent, les fabricants de batteries utilisant de la pâte de cuivre enduit d'argent peuvent bénéficier d'avantages de coûts plus élevés.
（2） Problèmes de conductivité et de fiabilité difficiles: En termes de performances ultimes, la conductivité et la résistance à l'oxydation de la poudre de cuivre enrobée d'argent sont légèrement inférieures à la poudre d'argent pure. Lorsque la teneur en argent diminue encore plus bas (comme <20%), la résistance à la ligne de porte peut augmenter considérablement, affectant le facteur de remplissage de la batterie et l'efficacité. Pendant ce temps, en raison de la présence de cuivre, la résistance à l'humidité et la résistance à la corrosion électrochimique des composants ont reçu l'attention. À l'heure actuelle, l'industrie améliore la fiabilité grâce à des mesures telles que l'épaississement du revêtement de l'enveloppe d'argent, l'optimisation de la formule de flux de verre et la protection des emballages, mais une vérification empirique à long terme est toujours nécessaire. Difficulté de contrôle du processus: Le processus de préparation de la poudre de cuivre enduit d'argent est complexe et l'électroplastie chimique est généralement utilisée pour déposer uniformément une couche d'argent à la surface de la poudre de cuivre de taille micrométrique. Cela nécessite un contrôle précis des paramètres tels que la composition de la solution de placage, la température de réaction et le temps pour assurer un revêtement stable et uniforme du produit. Si la couche d'argent est trop mince ou inégale, un peu de cuivre sera exposé et oxydé prématurément; Si la couche d'argent est trop épaisse, elle augmente les coûts et réduit la teneur en cuivre dans la suspension, ce qui n'est pas propice à la réduction des coûts. La recherche de l'épaisseur optimale de la couche d'argent entre le coût et les performances et la cohérence de la production à grande échelle est un défi auquel est confronté les fabricants de poudre en cuivre enduit d'argent. Mauvaise adaptabilité aux processus à haute température: À l'heure actuelle, la pâte de cuivre enrobée d'argent convient principalement aux processus à basse température tels que HJT. Pour promouvoir les batteries frittées à haute température telles que TopCon et XBC, il est nécessaire de résoudre le problème de la protection du cuivre à des températures élevées. À l'heure actuelle, il existe des instructions de recherche et développement telles que l'utilisation de la pâte de cuivre à enveloppe argentée à basse température + un chauffage assisté au laser ultérieur ou de l'ajout de revêtements protecteurs à l'échelle nanométrique (comme le graphène, le palladium, etc.) à l'extérieur de la couche d'argent, mais ils ne sont pas encore matures. La sensibilisation au marché doit être améliorée: en tant que technologie émergente, l'acceptation de la pâte de cuivre enrobée d'argent en amont et en aval de la chaîne de l'industrie nécessite du temps pour cultiver. Les fabricants de composants et les clients finaux ont des doutes quant à sa fiabilité à long terme, et les processus de ligne de production (tels que les ajustements des paramètres d'impression, la compatibilité des processus de soudage, etc.) doivent également être optimisés grâce à la rupture. Certains fabricants traditionnels qui utilisent de la pâte d'argent pure attendront et verront plus de cas et de données avant de suivre les considérations de stabilité.
Avec l'avancement continu et l'amélioration de la technologie, la technologie en cuivre argenté devrait être appliquée sur davantage de voies de technologie de batterie. On s'attend à ce que d'ici 2030, la demande mondiale de pâte de cuivre enduit d'argent atteindra 1166 tonnes, correspondant à un espace de marché de plus de 3,5 milliards de yuans. À l'avenir, le cuivre vêtu d'argent devrait s'étendre progressivement à davantage d'itinéraires tels que Topcon et Contact Back Contact (BC), apportant des effets de réduction des coûts plus complets à l'industrie photovoltaïque. Pendant ce temps, avec l'expansion de sa portée d'application dans d'autres domaines électroniques, la taille du marché devrait se développer davantage. Mais pour atteindre ces objectifs, cela nécessite toujours des efforts conjoints de toutes les parties de la chaîne industrielle pour résoudre les problèmes techniques, améliorer la sensibilisation au marché et l'acceptation.
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