德国弗劳恩霍夫太阳能系统研究所（ISE）近日宣布，在TOPCon（隧穿氧化层钝化接触）太阳能电池领域取得重大突破，成功将银用量从传统的每瓦10至12毫克大幅降低至每瓦仅1.1毫克，降幅高达90%。这一成果标志着光伏制造正从依赖昂贵的贵金属银向更具成本效益的铜基技术转型，为行业应对原材料价格波动提供了关键解决方案。
当前，TOPCon电池作为市场主流技术路线，其银耗量显著高于传统的PERC电池，给制造商带来了巨大的成本压力。虽然硅异质结（HJT）和背接触（IBC）电池已能成功应用印刷银铜或纯铜接触技术，但TOPCon电池因结构特殊，其印刷铜金属化工艺仍处于验证阶段。弗劳恩霍夫团队采用的电镀铜工艺利用镍作为扩散阻挡层，防止铜离子迁移至电池内部，铜则承担导电功能，仅保留微量银作为抗氧化保护层，从而在保持性能的同时彻底改变材料结构。
该技术的成熟度已得到验证。在名为"EURO"和"SHINE PV"的研究项目中，弗劳恩霍夫研究所与德国机械设备制造商RENA Technologies合作，在inline电镀生产线上成功处理了多批次M10规格的TOPCon电池。测试结果显示，电池转换效率达到24%，与使用传统丝网印刷银浆的参考电池持平。针对186片电池样品的测试表明，其填充因子高达82.1%±0.3%，且通过IEC61215标准的衰减测试后展现出优异的长期稳定性。弗劳恩霍夫电化学工艺组负责人斯文·克卢斯卡博士预测，镍/铜电镀技术有望在2至3年内实现大规模商业化应用。
这一技术突破不仅关乎成本，更涉及供应链安全。弗劳恩霍夫金属化与结构技术部门负责人弗洛里安·克莱门特博士指出，传统丝网印刷银浆高度依赖中国供应商，而电镀铜所需的设备与化学品主要来自欧美厂商，且全球铜原料市场供应分散，不依赖单一国家。通过建立基于铜的电镀或混合银铜浆料供应链，欧洲正致力于构建更具韧性的本土光伏制造体系。