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银包镍浆是一种广泛应用于电子工业中的功能性材料,它本质上是以镍粉为核心、表面均匀包覆一层银层的复合粉末,再经过与有机载体(树脂、溶剂、助剂等)混合制成的膏状浆料。银/镍种子层,是指在铜浆料与硅基体之间印刷纳米银或镍基导电层,利用银/镍的致密性阻挡铜扩散。锡、镍电阻率较高,主要用于导电辅助材料,爱旭股份采用无银金属化涂布技术,通过在铜栅线表面镀镍、锡层,以增强抗氧化性和焊接附着力。帝科股份的高温铜浆方案中,种子层含银量控制在80%以内,厚度仅需8毫克/片,可阻断铜向多晶硅层的迁移。实验表明,镍包铜混合浆料(Ni-Cu)在400次热循环后仍保持稳定,铜扩散被镍层有效抑制。2)合金化种子层,采用镍钒(NiV)合金或银铜(Ag-Cu)复合层,通过合金界面形成扩散势垒。烧结后形成Ni-Si合金界面,阻隔效率提升30%。

土耳其中东技术大学(METU)光伏研究团队开发了一种以镍为主、少量银掺杂的前栅导电浆料。他们选用价格低廉且化学性质相对稳定的镍替代大部分银,用约4%的纳米银对镍颗粒进行掺杂改性。实验证明,该银镍浆在硅电池上可实现与纯银栅线相当的接触性能,同时将每瓦银用量降至0.5毫克以下,镍用量约12 mg/W。通过玻璃熔融体系优化,该浆料烧结形成了自钝化的镍基触点:镍与硅表面形成导电硅化物接触,而颗粒中的少许银富集于界面处,提升了润湿性和导电性,降低接触电阻。镍表面形成的氧化镍薄层在一定程度上充当保护膜,防止深度氧化,使栅线在高温烧结和后续使用中表现出良好的机械、电气性能和稳定性。该方案通过牺牲少量银来“激活”镍的导电接触特性,实现了对银的大幅替代,提供了一条贵金属浆料降本的新思路。

国内部分企业布局情况

1、2025年2月,华能(嘉峪关)新能源有限公司和中国华能集团清洁能源技术研究院有限公司联合发布了一种银包镍低温银浆及其制备方法和应用,专利具体涉及一种银包镍低温银浆及其制备方法和应用。本发明提供的一种银包镍低温银浆,包括封端多异氰酸酯0.5~3wt%、环氧树脂1~4wt%、固化促进剂0.05~0.1wt%、银粉45~83wt%、银包镍粉10~50wt%和溶剂2~8wt%。该银包镍低温银浆能够在190~200℃以下30min内固化,同时保持良好的电学性能,满足硅异质结电池的使用要求。

2、2024年5月,晶澜光电科技(江苏)有限公司申请一项名为“一种用银包镍浆的TOPCon太阳能电池金属化方法和太阳能电池”的专利,专利具体涉及一种用银包镍浆的TOPCon太阳能电池金属化方法和太阳能电池。TOPCon太阳能电池片表面丝网印刷银包镍导电浆料,烘干,500‑750℃空气中烧结,得第一烧结电池片;将第一烧结电池片进行激光增强烧结,同时施加反向偏转电压完成TOPCon太阳能电池片的金属化。本发明采用低成本的银包镍粉替代银粉,降低了生产成本,银包镍粉的导电性和抗氧化性优于镍粉,银包镍粉的接触性能优于纯银粉,本发明能同时满足TOPCon太阳能电池降本和提效的需求。以质量百分含量计,所述银包镍导电浆料包含银包镍粉25-95wt%、银粉0-70wt%、玻璃粉1-6wt%、有机树脂0.1-3wt%、分散剂0.1-1wt%、镍扩散调节剂0.01-5wt%和溶剂余量;所述银包镍导电浆料中镍元素的含量不低于24wt%;所述镍扩散调节剂选自银合金粉、固溶体、含有金属离子的聚合物、金属有机框架材料中的一种或多种。

3、2025年3月,苏州星翰申请一项名为“银包镍浆及其制备方法、高温烧结晶硅太阳能电池金属化方法”的专利。使用该种银包镍浆单背面印刷晶硅太阳能电池片,相较于纯银浆线电阻稍高、接触电阻基本持平、印刷湿重基本持平,调整后效率相比纯银浆料低0%~2%,可用于代替纯银粉的晶硅太阳能电池银浆。来自苏州星翰新材料科技有限公司的副总经理孙光辉先生将介绍《光伏低温及高温金属化全面降银方案-低银及无银粉体、浆料制备技术》。

4、2025年6月,江苏日御光伏新材料股份有限公司申请一项名为“一种BC电池银镍导电浆料及其制备方法”的专利。按重量百分数计,其原料组成为:微米银粉39‑69%、改性镍20‑50%、玻璃粉2‑6%、分散剂0.1‑10%、硅油0‑1%,余量为有机载体;改性镍为经过改性处理的单质镍粉,改性处理方式为表面有机改性和球磨改性,或者表面无机改性和球磨改性。

5、博迁新材基于MLCC镍粉PVD工艺积累,公司开发核壳结构包覆技术,实现材料的跨界应用。银包镍粉可替代部分银粉,将银含量从85%降至70%以下,显著降低浆料成本。来自博迁新材的常务副总江益龙将介绍《博迁新材助力光伏少银化、无银化》,银包镍也是这次论坛主要介绍的方向。

对浆料厂、粉体厂与电池厂而言,镍掺体系是一条低风险、可分阶段迭代的降银路线;但真正获胜者,将是率先解决可靠性与接触均一性难题,并将银耗-成本-效率给出最佳综合解的那一家。

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