● 0BB无主栅技术、设备和材料论坛将于1月8-9日在无锡召开● 1月9日将前往奥特维，参观串焊机及电池设备车间，报名从速目前，光伏电池的成本是制约高效N型太阳电池产业化发展的重要因素，其中金属化银浆成本在电池非硅成本中占比最高。降低银浆成本主要包括降低银浆耗量和采用其他贱金属代替银浆两种主要方式。晶硅太阳电池的电极包括主栅线和细栅线，细栅主要作用是收集光生载流子，主栅主要作用是汇集副栅收集的光生电流，同时与互联条连接实现太阳电池间的互联。
不同类型的晶硅太阳电池电极分布不同，在组件对应不同的互联结构。TOPCon、SHJ太阳电池的p+区与n+区分别处于电池的正面和背面，因此其正负极金属化栅线分别分布于电池正背面，其电池结构如图1(a)、(b)所示。在组件端的互联需将前一片电池的正面与后一片电池的背面连接，相邻两片电池间呈“Z”字形连接，连接结构如图2(a)所示。而背接触IBC电池的n+区和p+区呈叉指状间隔排列于电池背面，因此其正负极金属化栅线均处于电池背面，其电池结构如图1(c)所示，在组件端的互联为背面同侧叉指状互联，呈“一”字形连接，连接结构如图2(b)所示。不同的电池互联结构对组件端的封装材料要求也不同，双面接触电池无主栅互联，正面需考虑组件的光学损失，如焊带规格及数量选择，覆膜技术中的聚合物膜的透光性能等。而对于背接触IBC电池，由于其正面完全无栅线，焊带互联均在背面，因此对无主栅新材料选择性增多。另外，IBC电池背面间隔设有一定高度的绝缘区域，绝缘区域与细栅线具有一定的高度差，在无主栅互联中通常需要焊带接触位置的细栅上设有一定高度的锡膏以达到焊带与电池片的良好接触，如图2(c)所示。![]()
图1 (a)TOPCon电池结构示意图，(b)SHJ电池结构示意图，(c)IBC电池结构示意图
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图2 (a)SHJ、TOPCon电池SWCT连接示意图，(b)背接触IBC电池互联示意，(c)背接触IBC电池无主栅互联方式示意图
2.1 覆膜无主栅互联技术
覆膜无主栅互联技术主要是通过聚合物薄膜将低温焊带在较低温度下物理压接固定于电池片上形成电池串，在层压过程中，焊带与电池片进行合金化形成电连接。在常规红外焊接中，焊接温度均在200 ℃以上，在焊接过程中，太阳电池会受到热冲击和机械冲击，太阳电池在该过程中容易出现热缺陷和机械缺陷，在外部环境热循环中电池内部容易产生微裂纹，降低了组件的长期可靠性。同时，由于太阳电池与焊带的热膨胀系数不同，在高温焊接后室温下冷却会导致电池发生翘曲，影响光伏组件的封装良率。而覆膜无主栅互联及层压合金化均在低温下进行，为低应力互联，可有效改善常规焊接互联电池翘曲，同时有利于硅片的薄片化，可进一步降低成本。覆膜无主栅互联技术具有代表性的为梅耶博格的SWCT技术，其互联工艺是在层压前先将涂有低熔点合金的铜丝嵌于聚合物膜得到导电膜，然后将导电膜压接于无主栅电池，通过导电膜与电池片的粘接将电池片互联形成电池串，之后在层压过程中形成电连接。SWCT应用于异质结电池中，随着较细圆焊丝应用和焊丝数量增加可降低遮光损失和电阻损耗，梅耶博格研究了焊丝数量和规格选择对采用SWCT连接的电池组件的光学性能和电学性能的综合影响，结果表明当选用18根0.3 mm直径圆焊丝时组件具有最优功率(如图3所示)，相比常规3BB和5BB电池组件功率可提升3%以上。国外REC公司已对SWCT技术在异质结电池上实现了量产应用。![]()
图3 不同连接方式的异质结电池组件归一化功率
另外，国内小牛自动化设备厂商也发布了其一体化覆膜设备，与SWCT技术不同，该设备采用一体化覆膜技术(IFC)，不需要先将焊带与聚合物膜复合在一起，而是在电池串制作时通过一次性直接覆膜把焊带压接于电池片进行串接。SWCT、IFC两种技术的组件封装工艺流程分别如图4(a)、(b)所示，其与常规电池组件互联封装主要差异为层压前的互联工艺。SWCT覆膜的关键工艺包括导电膜制备工艺和覆膜工艺，关键工艺参数为热压温度和时间；IFC技术层压前互联的关键工艺参数为焊带、聚合物膜与电池片的一次性热压的温度和时间。两种技术中的热压工艺参数均与聚合物膜的材料特性有关，需根据不同的聚合物膜材料进行匹配，对于EVA膜，覆膜温度约在80~100 ℃，对于PO膜，覆膜温度约在120~150 ℃。对于不同类型太阳电池，由于互联结构不同，覆膜工艺也有所差异，双面接触电池(如SHJ、TOPCon)需进行电池正背面覆膜，背接触电池(如IBC)只需进行背面覆膜，因此不同的电池其覆膜设备结构也有所差异。由于层压前电池与焊丝未形成完整电连接，无法进行电连接效果检测，一般可通过光致发光(PL)检测对电池本身缺陷进行检测。除了互联工艺不同于常规组件，覆膜无主栅技术要在层压中实现合金化，层压工艺既要结合焊丝涂层熔点考虑焊丝与电池片的电连接效果，也要结合聚合物膜和封装胶膜的流动性等材料特性，保证焊丝可以与电池片充分接触，防止胶膜流动渗入焊带下方造成的接触不良和串联电阻增大。Jeong等在其研究中对比了无主栅电池覆膜互联封装的层压工艺对封装效果的影响，研究发现采用SnBiAg涂层焊丝在170 ℃时具有最优电连接效果。SWCT、IFC两种覆膜技术虽在互联设备工艺上有所差异，但最终的组件封装结构相同，背接触电池和双面接触电池的封装结构如图5(a)(b)所示。![]()
图4 (a)SWCT覆膜无主栅组件工艺流程(b)IFC覆膜无主栅组件工艺流程
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图5 (a)背接触电池覆膜组件封装结构(b)双面接触电池组件覆膜封装结构
在覆膜无主栅互联中，无主栅太阳电池理论上可去掉主栅线和pad点，但由于目前行业内光伏组件设计多为片间小间距密排，相邻两片电池间距较小，互联时焊带设置均距电池边缘有一定距离，以避免层压中电池边缘隐裂，因此为了保证电池边缘电流收集，通常无主栅太阳电池中电池边缘需设有小段主栅线。2.2 固化胶无主栅互联技术
固化胶无主栅互联技术也是在层压中进行低温合金化实现焊带与电池片的电连接。层压前通过固化胶将具有低熔点合金涂层的焊带预固定于无主栅电池上形成电池串，固化胶提供机械粘接附着力，焊丝与电池片未形成电连接。具有粘接性的材料一般选用不导电的固化胶，如紫外光固化胶(UV胶)。该技术的组件封装工艺流程如图7所示，其与常规组件工艺的主要差异为互联工艺和层压合金化，关键工艺步骤包括施胶、铺设焊带、UV胶固化、层压合金化。施胶主要是将UV胶点设于电池片表面，可以采用点胶或丝网印刷的方式。丝网印刷的方式速率快，均匀性好，胶用量较节省，更适合于量产应用。对于SHJ、TOPCon电池，细栅间距较宽，UV胶点一般设置于细栅之间，正面施胶完成后需翻转电池片对背面进行施胶。对于IBC电池，只需对背面进行施胶，由于正负极细栅线均处于电池背面，细栅线分布较密集，UV胶点设置于细栅之间会覆盖细栅线导致焊带与电池细栅间绝缘，影响胶点处电流收集，因此在IBC电池中胶点的设置需重点考虑。一般一个半片电池片的单根焊带上的胶点数至少三个，分别位于电池的两端和中间位置，根据电池片的尺寸大小及UV胶对焊带的粘附效果，可对胶点数进行调整。施胶完成后将焊带铺设于电池片通过紫外灯进行固化将焊带粘接于电池片连接形成电池串。层压时也需考虑胶膜流动渗入焊带与电池片之间造成的接触不良，因此该技术一般搭配一体化封装胶膜，通过降低胶膜与电池接触面的流动性来避免胶膜流入焊带下方的问题。![]()
图6 点/印胶无主栅组件工艺流程
2.3 焊接无主栅互联技术
层压前进行焊接互联的无主栅技术早期具有代表性的为SCHMID公司在2012年提出的MBC技术，该技术是在层压前采用红外焊接将焊带合金化固定于太阳电池，互联形成电池串[制作流程如图7(a)]。该技术与常规组件互联方法相同，主要差异在于无主栅电池采用红外焊接互联，对焊带与电池片的附着力要求较高，以保证焊带与电池的有效电连接。然而细栅很细，焊带与细栅焊接面积很小，焊接后通常会发生焊带与电池片脱开或断栅问题以致EL发黑。Chaturvedi等认为，电池片EL图像的黑暗部分大都由断栅缺陷造成，主要原因是焊接过程温度变化引起焊带镀层合金收缩不均匀而对细栅产生较大拉力。SCHMID公司在其MBC技术中对比了双面无主栅电池正面三种不同的电极图形的焊接拉力，如表1所示。第二代和第三代无主栅电池中增设焊盘后焊接拉力有所提升，均大于1 N/mm，具有良好的焊接效果。第二代无主栅电池正面与焊带焊接效果如图8所示。因此提升焊带与电池片附着力的有效方法是增大焊接区域面积，即在细栅上增设焊盘。另外，影响无主栅焊接互联效果的关键因素还有最佳焊接工艺参数、精确的焊带定位和均匀的焊带涂层。该种无主栅多线互联具有更均匀的串联电阻分布和更低的串联电阻，其相比三主栅串联电阻降低20%以上。![]()
图7 (a)焊接无主栅组件工艺流程，(b)焊接点胶无主栅组件工艺流程
表1 MBC技术的三代电池图形及焊接效果
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图8 (a)第二代无主栅电池正面细栅与焊丝连接图 (b)第二代无主栅电池正面细栅与焊丝焊接焊盘SEM图
除了增设焊盘，近两年内通过点胶粘接提供焊带与无主栅电池连接的机械结合力在行业内也被广泛研究，其互联方法是在红外焊接进行互联后在焊带的特定位置进行点胶，通过UV胶或热固胶等胶粘剂的粘接性提升焊带与电池的机械结合力，采用该方式进行无主栅电池互联封装的工艺流程图如图8(b)所示。采用点胶粘接无法完全代替焊盘设计，无焊盘设计的无主栅电池与焊带焊接后进行点胶明显提升了焊带与电池的附着力，但TC50测试后功率衰减已达到4%，而仅增设细栅焊盘，焊带与焊盘的附着力大于0.8 N/mm，TC100后功率衰减低于0.6%。然而仅通过增设焊盘提升附着力增加了银浆的使用量，同时增设细栅焊盘会导致复合损失。因此红外焊接无主栅互联中，需综合考虑增设焊盘的银浆耗量及对电池性能的影响来设计细栅焊盘大小，可采用设置细栅焊盘和点胶相结合提升互联可靠性。3.1 低温焊带
覆膜互联和点胶互联均在层压的低温中进行焊丝与电池片的合金化，焊带涂层需要采用低温焊料，其熔点需满足140~160 ℃的层压温度范围。目前传统焊接多采用熔点为183 ℃的Sn-Pb中温焊料。低温系焊料具有代表性的为Sn-In和Sn-Bi系合金，其熔点远低于Sn-Pb共晶合金熔点。Sn-In系合金中In元素具有低熔点、较好润湿性，与焊带中的铜基材能够较好结合，以及光渗透性和导电性较强等优点。根据Sn-In二元合金相图，该合金在393 K时发生共晶反应，其共晶成分为Sn-51In，具有较低的电阻率(14.4 µΩ·cm)，接近于纯铜的热膨胀系数。梅耶博格在其SWCT覆膜技术中早期采用的为含50.9% In焊料的低温焊带，熔点120 ℃，其在层压合金化后与电池具有较好的电连接性能，具有较高的可靠性。然而，由于In为稀有金属，价格昂贵，限制了该种焊料的发展应用。Sn-Bi系焊料具有低熔点、低成本、资源丰富、环境友好等优势。根据Sn-Bi二元合金相图，Sn-Bi系共晶合金为Sn-58Bi，熔点138 ℃，电阻率比SnIn合金高两倍，热膨胀系数接近于纯铜。为了降低成本，SWCT技术中采用Sn58Bi代替Sn51In作为焊丝低温涂层，SnBi涂层焊丝与电池片背表面接触的SEM图如图9所示。图9(b)中白色对比区对应于几乎纯的Bi相(Sn的质量分数<5%)，涂层中较暗的区域对应于Sn相，Bi质量分数高达20%，这是由于Sn-Bi系焊料中Bi固溶于Sn基体中，不会形成金属化合物，Bi元素不参与界面反应。采用该涂层焊丝制作的SHJ电池SWCT互联双玻组件在TC200后功率衰减为3.7%，DH1000h后功率衰减1.9%。由于SnBi58合金系低温焊带在光伏组件中的应用研究报道较少，尽管目前还没有其应用于无主栅太阳电池互联失效的案例报道，但是由于Bi元素具有脆性且Bi在高温下易粗化，导致该系焊料塑性和延展性变差，同时其在老化后易发黄，在长期老化中，将影响光伏组件互联可靠性。Ag具有良好的导电性和润湿性，相关研究表明，Ag的加入可以有效缓解Bi偏析，同时提高Sn-Bi焊料的润湿性、流动性和力学性能，并将疲劳寿命延长到接近SnPb的水平。对于Ag元素在Sn-Bi合金中的含量，需综合考虑成本及其加入对焊带与无主栅电池合金化界面的影响。除了Sn-Bi系低温涂层焊带，通过给Sn-Pb焊料中加入Bi元素降低熔点形成的Sn-Pb-Bi焊料用于无主栅低温焊带也有相关研究报道，如熔点为145 ℃的56Sn-8Bi-36Pb合金,熔点为93~163 ℃的SnPbBi(14-37)合金，然而这些Sn-Pb-Bi低温焊带在无主栅互联中的应用目前还未看到使用效果及长期可靠性的相关报道，有的还处于试验阶段，因此其在无主栅互联中的应用还需进一步验证。![]()
图9 SnBi焊丝与电池连接处的SEM图
3.2 聚合物膜
聚合物膜用于覆膜互联中，将焊带粘接固定于无主栅电池片上，为焊带与电池片之间的互联提供机械结合力。聚合物膜主要包括双层膜和单层膜两种结构。其中双层膜由支撑层和粘接层构成(如图10所示)。粘接层厚度一般在40~90 µm，主要作用是将低温焊带镶嵌于其表面，同时与电池片形成良好粘接，可选用EVA、POE、TPO等，要求其具有较低的流动性，且与电池片具有较高的粘附力。支撑层一面与粘接层接触，另一面与组件的封装胶膜接触，主要作用是使镶嵌在承载膜表面上的镀锡铜丝被平直地定位在电池片上，同时使得在层压过程中镀锡铜丝不会发生移位，也防止封装胶膜流入焊带与电池片之间，保证后续的焊接及汇流，可选用PET、POE等。相关研究表明，使用双层聚合物膜时在组件层压过程中聚合物膜下易出现气泡，而PO作为粘接层时，POE作为支撑层的POE/PO比PET作为支撑层的PET/PO在层压后具有更好的外观，几乎无气泡出现，如图11所示。另外，双层聚合物膜可能存在层间脱层的风险。![]()
图10 双层聚合物膜膜结构
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图11 不同聚合物连接膜和封装胶膜封装的前板/背板组件层压实验结果
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表2 单层膜与双层膜对比
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表3 焊接无主栅互联TC实验结果
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表4 SWCT组件TC实验结果
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随着下一代N型高效电池技术的发展，未来太阳电池对银浆的消耗逐步增加，降低银浆耗量是降低N型太阳电池非硅成本的关键。无主栅互联技术不仅降低了电池银浆耗量，而且降低了电池互联应力，兼容薄硅片，搭配多线互联降低了电流传输路径，在提升组件功率和可靠性方面具有明显优势。无主栅互联工艺技术路线具有多样性，各种不同的工艺路线各有优缺点。层压前焊接点胶互联可保证焊接拉力，但焊接过程中易出现断栅，对电池金属化图形要求更多，层压中焊接的覆膜互联技术和点胶互联技术完全打破了传统焊接的思路，层压前进行低应力互联，引入了低温焊带、聚合物膜、UV胶等新材料，工艺相对常规焊接较为复杂，层压中实现电连接的效果较难监控。SWCT早期在国外已实现量产，目前，国内的无主栅互联技术以覆膜和点胶、焊接点胶方案并行，处于量产起步阶段，量产成熟度有待一定时间的发展，且组件端新增的材料性能及成本优化也具有一定的挑战。同时无主栅电池组件的长期可靠性也有待充分验证及实证。尽管有诸多挑战，然而由于无主栅互联对各种类型的太阳电池具有兼容性，以及其在降低银浆成本和提升组件性能方面的潜力，因此值得行业共同探索和推广。参考来源：雷楠，左燕，郭永刚，等. Research progress of busbar-free solar cell interconnection technology[J]. 电源技术，2024，48（4）：612-621.![]()
会议名称：0BB无主栅技术、设备和材料论坛 2025
会议时间：2025年1月8-9日
会议地点：江苏无锡
主办单位：亚化咨询
1月7日
16:00-20:00 会前注册
1月8日
09:00~12:30 演讲报告
12:30~14:00 自助午餐与交流
14:00~18:00 演讲报告
18:00~20:00 自助晚宴
1月9日
09:00-14:00 参观考察
签到地点：无锡丽笙精选酒店一楼大堂（无锡市锡山区东亭中路69号）
签到时间：2025年1月7日17:00-21:00
签到流程：请凭名片直接于签到台领取资料、胸卡
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0BB技术产业化进展及趋势
东方日升新能源股份有限公司 刘亚锋 研究院副院长
阿特斯0BB技术产业化进展
嘉兴阿特斯技术研究院有限公司 许涛 研发副总裁
0BB技术在不同电池结构的应用及前景展望
晶澳（扬州）太阳能科技有限公司 周艳方 组件技术总监
隆基BC-0BB技术创新及量产应用
隆基绿能科技股份有限公司 杨冬生 组件研发高级经理
HJT 0BB技术优势及价值分析
安徽华晟新能源科技股份有限公司 陈静伟 董事长助理
光伏无主栅技术革新之路：行业发展及未来挑战
浙江晶科能源有限公司 王路闯 组件研发高级研究员
客户价值驱动：0BB在ABC组件上的应用
上海爱旭新能源股份有限公司 程宇 产品策划负责人
黏合剂在无主栅互联中的应用
上海德朗聚新材料有限公司 张佳蕴 应用技术总监
光伏组件不同无主栅互联技术可靠性研究
一道新能源科技股份有限公司 戴建方 组件技术总监
光伏无主栅胶粘剂解决方案及产业化
上海纳科秀新材料有限公司 王新宇 光伏组件材料产品经理
0BB互联技术在TOPCon、xBC及HJT高效电池组件技术上的产业化应用研究
正泰新能科技有限公司 何晨旭 博士 组件研发总监
适用于当前和未来电池技术的SmartWire互连技术
梅耶博格 Gizem Nogay 创新项目经理
0BB工艺组件互联解决方案
无锡奥特维科技股份有限公司 许红 产品经理
技术创新是实现光伏行业降本增效的核心推动力，0BB（无主栅）技术作为光伏领域的创新突破，正在掀起新一轮降本增效的热潮，逐步引领行业向更高效率、更低成本的方向发展。0BB技术可以应用在TOPCon、异质结、BC等多种技术路线上，多数光伏企业已开启在0BB技术上的布局。
0BB技术取消了电池片主栅，用焊带替代主栅收集及导出电流的作用，进一步节省了银浆成本。0BB技术所使用焊带数量多于SMBB，焊带直径也有减小，可以减少遮光面积的同时降低电流传输路径，使串联电阻更低从而降低功率损耗，提高组件功率。此外，更多的焊带数量，可以明显提高汇流接触点数量，进而提高组件的抗隐裂能力。
机遇与挑战并存，由于0BB多种技术方案并存、技术成熟度和商业化进程不同、市场需求和应用场景的多样性以及技术迭代和创新的持续性等因素，具体哪种研发更具优势尚未有定论。一方面，0BB技术通常采用低温工艺，无焊接应力，且焊带数量更多，汇流点更多，具有更好的抗隐裂能力；而另一方面，0BB技术对于整体产线的稳定性有更高的要求。
0BB无主栅技术、设备和材料论坛2025将于1月8-9日在无锡召开。会议将探讨光伏行业展望与0BB技术市场前景，异质结、TOPCon和XBC电池无主栅技术研发进展，低成本高可靠性的0BB封装材料，无主栅电池技术的测试方法，无主栅串焊设备、胶粘剂、覆膜设备和栅线承载膜，SmartWire、覆膜、焊接+点胶、点胶工艺的优劣势分析，不同应用场景下的0BB高效组件等。
1.光伏行业展望与0BB技术市场前景
2. 异质结、TOPCon和XBC电池无主栅技术研发进展
3. 低成本高可靠性的0BB封装材料
4. 无主栅串焊技术与焊接设备
5. 光伏0BB无主栅技术的革新之路：未来趋势与挑战
6. 0BB铜栅线光伏电池互联技术
7. 0BB焊带直径细线化对材料与工艺的控制
8. 无银化金属涂布技术提升0BB组件可靠性
9. 不同应用场景下的0BB高效组件
10. 无主栅电池覆膜串连技术与设备
11. 服务于0BB工艺的栅线承载膜
12. 无主栅太阳电池测试关键技术研究
13. 胶粘剂在0BB工艺中的应用
14. 电池焊接缺陷及无主栅双玻组件的老化失效机理研究
15. 叠栅组件技术优势分析与前景展望
16. 无主栅互联技术可靠性研究
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项目 | 项目内容 |
主题演讲 | 25分钟主题演讲 |
参会名额 |
微信推送 | “光伏前沿”微信公众号， 企业介绍以及相关软文 |
会刊广告 | 研讨会会刊， 彩色全页广告（尺寸A4） |
资料入袋赞助 | 企业的宣传册放入会议包袋 |
现场展台 | 现场展示台，展示样品、资料， 含两个参会名额 |
现场易拉宝 | 现场1个易拉宝展示 |
礼品赞助 | 印有赞助商logo的礼品赠送参会听众 |
茶歇赞助 | 冠名和赞助会议期间的茶歇 |
晚宴赞助 | 冠名和赞助会议的招待晚宴 |
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孔经理 13918486381 (微信同号）
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