技術記事

銀コーティングされた銅技術の包括的な分析

2025-09-04

1、技術原則と構成

銀コーティングされた銅テクノロジーは複合金属材料技術であり、そのコア製品銀コーティングされた銅粉末は、その表面を覆うコアとシルバーシェルの銅で構成されています。典型的な銀層の厚さは50〜200ナノメートルで、銀含有量(質量比)は5%〜30%です。この構造では、銅のコアは低コストと高い導電率を提供する役割を果たしますが、銀シェルは、バッテリーシリコンウェーハまたはTCOフィルムとの良好なオーム接触を形成しながら、パルプや印刷などのプロセス中に粒子が酸化に抵抗することを保証する上で重要です。焼結の後、銀シェルは導電性媒体として機能し、低接触抵抗と電極の信頼できる接着を確保しますが、銅のコアは、特定の機械的強度と熱安定性でスラリーを授与しながら材料コストを削減します。

Silver coated copper

2、アプリケーションフィールド

(1 devity太陽光発電業界では、銀銅技術が主にバッテリーのメタ化プロセスに適用されています。現在、HJTヘテロ接合バッテリーで広く使用されています。 HJTバッテリー生産ラインでは、30%のシルバーコンテンツシルバーコーティングされた銅銅細工のスラリーが大量生産のために導入されており、将来の大量生産のために20%のシルバーコンテンツシルバーコーティング銅スラリーも導入されると予想されます。同じ効率を維持しながら銅技術で銀を使用することにより、ワットあたり使用される純銀の量を6mgから0.5mgに減らすことができ、HJTバッテリーごとに使用される純銀の量は約30mgから3mg未満に減少し、90%を超えます。ただし、高温焼結を必要とするTopConやXBCなどのバッテリー技術では、銀色のコーティングされた銅ペーストの導入はまだ実験的検証段階にあります。

(2)他の電子場の高度な導電性フィラーとして、銀色でコーティングされた銅粉末は、コーティング(塗料)、接着剤(バインダー)、インク、ポリマースラリー、プラスチック、ゴムなど、さまざまな導電性および電磁シールド製品を作るなどの材料に加えることができます。コンピューター、携帯電話、電子医療機器、電子機器、メーター、その他の電子、電気、通信製品など、電子機器、メカトロニクス、通信、印刷、航空宇宙、武器などの産業部門で導電率と電磁シールドの分野で広く使用されています。


3、技術的な利点と課題

(1)銀含有量の適切な範囲内で、シルバーコーティングされた銅ペーストは、純粋なシルバーペーストと同様の導電率とバッテリー効率を実現できます。複数の企業によるバッチ検証によると、HJTバッテリーは銀色のコーティングされた銅の細かいグリッドペーストを約30%の銀含有量を使用しており、変換効率は純粋なシルバーペーストと比較してわずかに減少し、範囲は0.1パーセントポイント未満です。また、シルバーコーティングされた銅ペーストのスクリーン印刷の適応性は良好で、グリッドラインの細かさ(20μmレベル)、アスペクト比、およびその他の指標が従来の低温シルバーペーストとそれほど違いはありません。大幅な費用対効果:銀色のコーティングされた銅ペーストの最大の利点は、使用される貴金属銀の量を大幅に減らすことであり、銀の価格が高い場合にコストの利点が特に顕著であることです。銀価格が8000元/kgに達すると、HJTバッテリーが30%の銀コンテンツを備えた銀色のコーティングされた銅ペーストを完全に使用し、非メインゲートテクノロジーに協力する場合、ワットあたりのシルバーペーストのコストは、従来のトップコンバッテリーと比較して約0.04元を節約できます。 2024年4月から、業界は銀コーティングされた銅ペーストの価格設定メカニズムを「シルバープライスxシルバーコンテンツ+固定処理マークアップ」に調整します。銀の価格が上昇すると、銀色のコーティングされた銅ペーストを使用するバッテリーメーカーは、より大きなコストの利点を獲得できます。

(2)挑戦的導電性と信頼性の問題:最終的なパフォーマンスの観点から、銀コーティングされた銅粉末の導電率と酸化抵抗は純銀粉末よりわずかに劣っています。銀の含有量がさらに低くなると(20%未満)、ゲートラインの抵抗が大幅に増加し、バッテリーの充填係数と効率に影響します。一方、銅の存在により、成分の湿気抵抗と電気化学的腐食抵抗が注目されています。現在、業界は、銀エンベロープコーティングの肥厚、ガラスフラックスフォーミュラの最適化、包装保護などの手段を通じて信頼性を向上させていますが、長期的な経験的データの検証が必要です。プロセス制御の難しさ:銀コーティングされた銅粉末の調製プロセスは複雑であり、化学的電気めっきは通常、マイクロメートルサイズの銅粉末の表面に銀層を均一に堆積させるために使用されます。これには、製品の安定した均一なコーティングを確保するために、メッキ溶液の組成、反応温度、時間などのパラメーターの正確な制御が必要です。銀層が薄すぎたり不均一である場合、一部の銅は早期に露出したり酸化されたりします。銀層が厚すぎると、コストが増加し、スラリーの銅含有量が削減されますが、これはコスト削減を助長しません。コストとパフォーマンスの間に最適な銀層の厚さを見つけ、大規模生産における一貫性を達成することは、銀コーティングされた銅粉末メーカーが直面する課題です。高温プロセスへの適応性が低い:現在、銀コーティングされた銅ペーストは、主にHJTなどの低温プロセスに適しています。 TopconやXBCなどの高温焼結バッテリーを促進するには、高温での銅保護の問題に対処する必要があります。現在、低温焼結銀コーティング銅ペースト+その後のレーザー補助加熱を使用したり、銀層の外にナノスケール保護コーティング(グラフェン、パラジウムなど)を追加するなど、研究開発の方向性がありますが、まだ成熟していません。市場の認識を改善する必要があります。新興技術として、業界チェーンの上流と下流に銀色でコーティングされた銅ペーストを受け入れるには、栽培に時間がかかります。コンポーネントメーカーとエンドの顧客は、その長期的な信頼性について疑問を抱いており、生産ラインプロセス(印刷パラメーターの調整、溶接プロセスの互換性など)もブレークインを通じて最適化する必要があります。


テクノロジーの継続的な進歩と改善により、シルバークラッドの銅技術は、より多くのバッテリー技術ルートに適用されると予想されます。 2030年までに、銀コーティングされた銅ペーストに対する世界的な需要は、35億元の市場スペースに対応する1166トンに達すると予想されます。将来的には、シルバークラッドの銅は、TopconやPassivated Contact Back Contact(BC)などのより多くのルートに徐々に拡張され、太陽光発電業界に包括的なコスト削減効果をもたらすと予想されます。一方、他の電子分野でのアプリケーション範囲が拡大すると、市場規模がさらに拡大すると予想されます。しかし、これらの目標を達成するためには、技術的な問題を解決し、市場の認識と受け入れを強化するために、業界チェーンのすべての関係者からの共同の努力が必要です。


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