近日，德国研究团队提出了一种创新方法——使用直接线连接技术（DWB），以降低异质结太阳能电池中的银消耗。该研究小组利用低成本的铜线作为电极，并在电池的离散电极上涂覆导电浆料，替代传统的金属化和互连工艺。
研究背景
德国尤利希研究中心（Forschungszentrum Jülich GmbH）领导的研究团队，提出了使用低成本、导电性强的铜线，通过直接线连接技术（DWB），以低温方式在异质结太阳能电池的正面进行互连。这个创新方法不仅有望减少贵重金属银的使用，还能保持太阳能电池的高效性能。
研究团队表示：“我们的研究展示了通过铜线作为电极，并在离散电极上涂覆导电浆料，从而替代了传统的金属化和互连工艺。我们使用的浆料在层压过程中以低温固化，这使其非常适合用于异质结和钙钛矿-硅串联太阳能电池。”
实验过程与发现
这项研究的详细过程及其实验结果已发表在《太阳能材料与太阳能电池》期刊上的文章《通过直接线连接减少硅基异质结太阳能电池中的银使用》中。研究团队针对市售的M2+型金属化免太阳能电池（尺寸为156.75 mm × 210 mm）进行了实验，并设计了一种0-busbar的金属化布局，在背面有250根指纹电极，而正面则有96根指纹电极。通过切割成5cm×5cm的小方块，留下三个未钝化的边缘，研究小组对这些电池进行了后续测试。
在正面，研究人员使用直径为30μm的铜线，并在铜线上涂覆银包铜浆料。为了与背面接触，他们使用了直径为250μm的铜连接线，并采用低温焊料连接。然后，在150°C的温度下，经过1060秒的层压工艺，浆料进行了退火处理。
接着，研究人员通过电导胶将三条1mm宽的银包铜带与电池的打印母线连接，形成有效的电流路径。
研究结果与应用前景
通过一系列测试和模拟，研究团队发现，铜线的线路电阻比银指纹电极低六倍，甚至比银包铜浆料指纹电极低十三倍，这有助于提高电池的长距离电流传输能力。研究人员强调：“结合银包铜浆料在接触点的优势与铜线较低的线路电阻，DWB技术有望实现与传统金属化和互连方法相当的性能。”
尽管该结构的效率略低（20.19%）与传统的前面有六条连接线的基准面板（20.43%）相比稍有差距，但其在浆料使用量上的优势显著，尤其是在降低银的使用量方面。研究人员指出，DWB工艺所带来的成本节省，甚至优于使用最少浆料的0BB解决方案。研究团队总结道：“DWB不仅减少了银的消耗，还通过去除互连材料，进一步降低了生产成本。”
