光伏铝浆专题一：应势发展的国产军

光伏铝浆专题一：应势发展的国产军【要点导读】：1、在晶硅太阳电池大批量生产中，铝背场的制作工艺普遍采用丝网印刷铝浆的方法，铝浆对太阳电池的性能如开路电压、转换效率等有很大影响，是制造太阳电池的关键原材料之一。目前高效铝浆对太阳电池效率有较明显的影响，采用高效铝浆后单晶硅太阳能电池可达到18.2%以上，多晶硅太阳能电池为16.8%以上。2、目前光伏铝浆基本已实现90%以上的国产化，其中广州儒兴以占有60%以上市场份额位列第一，台湾硕禾占据第二，湖南利德、武汉优乐、深圳富邦等瓜分剩余市场，形成割据局面；国外企业中略有动作的是美国杜邦、福禄以及日韩几家企业。3、2010年全球光伏铝浆需求量达到4000吨，预计2011年光伏铝浆需求量将达5000吨，根据2011年市场平均售价约35—38万人民币/吨计算，那么整个光伏铝浆市场将达到15-18亿元人民币，面对潜力非凡且有一定利润的铝浆市场，企业间竞争日趋激烈，同质化现象日益明显。4、电池片越来越薄，其翘曲变形问题日渐凸显，还有附着力、工艺敏感性等问题，怎么解决这些问题以提高电池转换效率，成为当前硅太阳电池研究开发的热点之一，结合国内几大铝浆企业产品及技术特征，进行逐一比较分析以窥探光伏铝浆技术发展趋势。光伏发展简史与铝浆简介太阳能光伏产业在进入21世纪后，以晶硅太阳电池为代表的各产业链产品逐渐开始迈入实用化阶段，由于在太阳电池制造中具有不可或缺的地位与作用，光伏铝浆也随这股发展浪潮迅速发展起来，为此，对于光伏铝浆的发展历程我们可以结合太阳电池的一个技术指标发展来观察，如表1：太阳电池近几年简要技术指标发展数据统计：性能指标硅片尺寸（mm）硅片厚度（mm）栅极线宽（mm）烧结工艺烧结周期（min）峰值时间（s）背场情况转换效率（%）2003年103X103/125X125≥0.260.20-0.25银浆、铝浆（含小于2.0小于2.0光滑，不允许有单晶≥16.0银铝浆）分两次烧结铝珠多晶≥15.0（产品）2004年150X150/156X1560.17-0.250.20-0.25银浆、铝浆（含银铝浆）一次共烧结小于2.0小于2.0光滑，不允许有铝珠单晶≥16.0多晶≥15.0（产品）2010年125X125/156X1560.180.08-0.10银浆、铝浆（含银铝浆）一次共烧结小于2.0小于2.0光滑，不允许有铝珠单晶≥18.0多晶≥16.8从上表可知，太阳电池电极由3种浆料（银浆、铝浆、银铝浆）印烧而成，在太阳电池生产工艺中，背电场制作是非常重要的工序。背电场金属铝浆经由丝网印刷并经隧道炉快速热处理后，烧结后能实现良好的欧姆接触，可以在太阳电池硅片的背阳面形成铝背场，提高开路电压，从而提高太阳电池的转换效率。如同银浆一样，太阳电池对光伏铝浆也有着特别的技术要求：1、具备良好的印刷性能，适宜规模化生产的工艺性，2、光电转换效率高，特别是开路电压高；3、附着力好，且与硅片能形成良好的热膨胀匹配；4、翘曲低，变形量小；5、铝膜表面光滑平整，无铝珠、铝苞、铝刺、不起灰；6、性价比高。与光伏银浆不同的是，目前业内光伏企业使用的铝浆产品大部分是由国内企业生产，基本已实现90%以上的国产化。现在市面上国产光伏铝浆基本上实现了无铅化，在印刷、烧结以及电性能方面都做到很不错，特别是个别企业生产的高效铝浆，表现特征明显，如表2：铝浆种类平均电压（V）效率影响（%）表面特性高效铝浆单晶约0.63多晶约0.622单晶约18.2多晶约16.8表面灰褐色，光滑无铝珠，未灰化，附着力好，工艺敏感性高；普通高效铝浆单晶约0.625单晶约18.0表面灰褐色，光滑无铝珠，未灰化，附着力良好，工艺敏感多晶约0.610多晶约16.5性低。光伏铝浆企业逐个数2010年全球光伏业务出现了大幅上升，全产业链无一不获利。随着太阳能行业的增长，对铝浆材料的需求也在增加，2011年为了迎接新一轮增长浪潮，铝浆材料制造商也抓紧扩建步伐，国内铝浆生产企业达几十家，其中最有代表性的是：1、广州儒兴—位列第一，光伏界奇葩之一对于广州儒兴科技股份有限公司的深入调研让笔者颇感踌躇，因为该司表现异常低调，面对一切媒体，上至中央地区央视主流、下至省市领导大众、财经、专业媒体都采取一视同仁拒绝接受采访的应对方式，不管是公司总裁许姗、副总经理莫力还是技术总监丁冰冰等高层都保持同一立场，但态度很谦和，属于闭门研发埋头发展型企业。但我们依然从同行竞争者与太阳电池制造商口中得到了一些关于儒兴的讯息，据了解，广州儒兴是国内知名的光伏铝浆制造企业，先后获得多项专利和荣誉，是广东省高新技术企业，在业界具有很高的知名度和影响力，也是国内最为低调的光伏企业之一。2010年该司产能达8000吨，占据国内铝浆产业半壁江山，位列光伏铝浆企业第一位置，太阳电池客户达140余家，2010年销售量为3000多吨。目前该司被业内公认为市场占有率超过60%的光伏铝浆企业，甚至当前主要国外光伏浆料企业如杜邦、福禄等企业都对儒兴感到侧面且抱有很浓厚的兴趣，他们很好奇这样一家企业在技术、产品研发、管理、发展战略等方面的一些计划与内容。由于技术问题多数企业的产能还较小，在这方面广州儒兴做得不错，该司依托于三项国家专利（专利号：ZL200610011001.1、ZL200610011050.5、ZL200610048681.4），先后开发并投产了FP-8、FP-9、FP-A系列晶体硅太阳电池用铝浆、银浆；FP-P系列具有欧姆接触特性PTC热敏电阻电极浆料；FP-2压敏电阻用银浆；FP-3系列银导电胶等产品，其中FP-8、FP-9系列晶体硅太阳电池用铝浆和FP-A系列具有欧姆接触特性PTC铝导电浆料是该司优势系列产品，电性能表现突出，被国内一些太阳电池片厂采用。前一段时间该司刚刚换了新厂房，同时也扩大了生产线规模，以期继续保持量产化优势。此外，除了光伏铝浆产品，在背面银浆和正面银浆方面，广州儒兴在研究上也取得一些突破，预计正面电极2011年底将投入市场。尽管莫力表示，目前儒兴还处在发展阶段企业一向低调运作，但我们还是很希望看到儒兴更多地走入大家的视野，以一个行业引领者的姿态探讨技术、规范相关标准等，也许现在不是时候，但总有面对的时候。2、台湾硕禾---排名第二，产品高效特征较显著碩禾電子材料股份有限公司，台湾国硕科技的投资子公司，由原国硕陈继仁博士所带领之研发技术团队，并配合工研院太电中心之高效率太阳能技术与工研院材料所之合作计划，研发适用于太阳电池所需的各项导电浆料(银浆、银铝浆、铝浆)，2007年初成功推出光伏鋁浆产品，目前约占到15%的市场份额，与大陆主要区域供应商广州儒兴分食国内大陆市场。据业内电池片厂商反馈，对于台湾硕禾的产品，最令他们满意的是该司的产品转换率、电性能相比较不错，特别是硕禾W108系列表现优良，前提是和儒兴的RX8204相比较，比儒兴8204有0.1以上的提升，但烧结如果是非顶针式网带的话网带印明显，板式PE镀膜的话四周容易掉铝粉。3、湖南利德---十年磨一剑，老人新贵据了解，在2001年儒兴进入电子浆料产业之前，湖南利德电子浆料有限公司已以一年优势于2000年进入这个产业，并开始了近十余年的电子浆料生产研发之路，在传统浆料领域已经占有了较高的市场份额，同时也为进入光伏铝浆产业奠定了基础、积累了经验。2008年湖南利德正式进入光伏产业，并迅速突破铝浆技术门槛，该司根据电池片扩散方阻越来越大的工艺发展趋势，结合时下业内企业对“高效率低成本”的需求，在铝浆的高效、高附着力等方面做了大量基础研究工作。目前湖南利德拥有二十多人的专业研究团队，并与国防科技大学建立了“电子浆料联合实验室”，专门攻关技术难题，一举突破了EVA附着力测试、水煮试验、双85耐久试验等技术门槛，一跃成光伏铝浆产业新贵，受到众电池片企业的瞩目，目前该司光伏铝浆市场份额接近10%，年产能达3600吨左右。由于是光伏产业的新进入者，湖南利德更为注重原始积累与定位，现在该司销售团队均由技术工程师组成，为此在与电池片企业技术沟通与后期服务方面颇具优势，显著特点是注重技术服务与快速响应，并可以结合企业的工艺技术特点为每一家公司做个性化服务。同时对自身定位也很明确，在竞争上并不崇尚恶性低价竞争，而是期望行业规范化发展。近来笔者了解到，湖南利德在光伏铝浆技术研发上有进一步的计划，首当其冲为将继续朝高效、高附着力方向改进产品，在现有成绩基础上推陈出新，在效率与附着力方面继续巩固并扩大技术优势，在其他各项性能指标方面以国内大型电池片生产商的生产要求为标准，正努力进入国内各大电池片企业的供配体系。另外相比其他同行，利德还拥有不错的资金实力，为此该司计划将凭借雄厚的资金实力与技术实力最大限度地扩大市场份额，立志做业内性价比最高的铝浆产品，野心直指前三甲。4、深圳富邦---拥有一定技术实力，市场有待开拓深圳富邦新能源技术有限公司，一家地处深圳的中小型光伏企业却享有三项国家专利（专利号：ZL200610011001.1；ZL200610011050.5；ZL200610048681.4），并先后开发投产了FP-8、FP-9、FP-A系列晶体硅太阳能电池用铝浆、银浆；FP-P系列具有欧姆接触特性PTC热敏电阻电极浆料；FP-2压敏电阻用银浆；FP-3系列银导电胶等产品。值得一提的是该司背后的技术支持人物—谭富彬教授。谭富彬曾任昆明贵金属研究所研究员，国家有色金属工业局主办的《贵金属》季刊编委，享受国务院特殊津贴，他是国内最早研究光伏铝浆的一批技术研发人员。无独有偶，与国内其他一些国产化产品一样，谭富彬的技术与产品的发展也与尚德电力有千丝万缕的关联，他研发出来的产品最先在尚德试用，据了解他的最大成功很大程度来源于对附着力的突破，即玻璃、氧化物的层面，而且对其他传统浆料提高附着力来说具有通用性，这是他对产业技术的一个贡献。很多国内的光伏铝浆企业包括广州儒兴等均有受益于谭富彬的技术，为此，可以说由知名电子浆料专家带领的专业研发队伍使得深圳富邦新能源的产品技术研发具有一定基础，目前该司产品在业内的口碑度还不错，特别是该司主推的FP-8、FP-9系列晶体硅太阳电池用铝浆和FP-A系列具有欧姆接触特性PTC铝导电浆料以较好的电性能表现超越业内同行，处于国际领先地位，被众多太阳电池片厂采用，但该司市场拓展力度不大、发展进程较为缓慢，为此市场占有率有限。5、武汉优乐---低调的埋头研发型企业熟悉光伏铝浆市场的人都知道武汉优乐，位于湖北葛店经济技术开发区，也是一家具有一定技术实力的中小型光伏企业，比较低调，该司一直专注电子浆料产品生产研发，日前该司表示已具有年产能银浆100吨，年产能铝浆5000吨的生产能力。该司副总经理付明博士同时兼任技术总监，主要从事光伏材料与器件研究，据了解，该司对于硅太阳电池浆料的研究除了自身研发，同时与华中科技大学电子科学与技术系合作比较密切，并一起攻关武汉市重点科技项目。对于技术上面的问题，该司态度表现得较为严谨，为此，武汉优乐的产品在业内口碑还不错，但也有缺憾即该司产品线还不够全面，市场化程度不高，与外界互动也较被动。国内光伏铝浆产品生产企业还有航天四院（在西安）、北京桑能科技、上海大洲、江苏泓源、南通绿力光电等，这里就不一一例举，但上述几家企业可以称得上光伏铝浆市场中各占优势的一方诸侯，为了更深入地了解这些企业的特点，我们不妨来看看他们各自的代表产品特点，如表3：国内铝浆企业产品的主要技术参数对比。企业名称广州儒兴湖南利德深圳富邦产品型号RX8204SP7881-H6FP-H9固体含量≥75％≥75％≥75％粘度（NDJ-79型粘度计，25℃）23000-40000mpa.s40000-70000mpa.s23000-35000mpa.s细度（QXD-50型刮板细度计检测）≤35µm≤35µm≤35µm丝网印刷200-280目不锈钢丝网印刷不塞网200-280目不锈钢丝网印刷不塞网200-280目不锈钢丝网印刷不塞网烘干厚度（电子外径千分尺测量）35±5µm35±5µm35±5µm烧结厚度（电子外径千分尺测量