1 、 Principios técnicos y composición
Cobre recubierto de plataLa tecnología es una tecnología de material de metal compuesto, y su polvo de cobre con recubrimiento de plata de producto núcleo está compuesto de cobre en el núcleo y la cubierta plateada que cubre su superficie. Un grosor típico de la capa de plata está entre 50 y 200 nanómetros, con un contenido de plata (relación de masa) de 5% -30%. En esta estructura, el núcleo de cobre juega un papel en proporcionar bajo costo y alta conductividad, mientras que la cubierta de plata es crucial para garantizar que las partículas resistan la oxidación durante procesos como la pulpa y la impresión, al tiempo que forma un buen contacto óhmico con la oblea de silicio de la batería o la película TCO. Después de la sinterización, la cubierta de plata actúa como un medio conductor, asegurando una baja resistencia de contacto y una adhesión confiable del electrodo, mientras que el núcleo de cobre reduce los costos del material al tiempo que dotan la lechada con cierta resistencia mecánica y estabilidad térmica.
2 、 Campos de aplicación
（1） En la industria fotovoltaica, la tecnología de cobre de plata se aplica principalmente en el proceso de metalización de las baterías. Actualmente se usa ampliamente en baterías de heterounión HJT. En la línea de producción de baterías HJT, se ha introducido una lechada de rejilla fina de cobre con recubrimiento plateada del 30% de plata para la producción en masa, y se espera que también se introduzca una suspensión de cobre recubierta de plata con contenido de plata al 20% para la producción en masa en el futuro. Al usar plata en tecnología de cobre mientras mantiene la misma eficiencia, la cantidad de plata pura utilizada por vatio se puede reducir de 6 mg a 0.5 mg, y la cantidad de plata pura utilizada por batería HJT se puede reducir de alrededor de 30 mg a menos de 3 mg, una disminución de más del 90%. Sin embargo, en tecnologías de batería como TOPCON y XBC que requieren sinterización de alta temperatura, la introducción de la pasta de cobre recubierta de plata todavía está en la etapa de verificación experimental.
（2） Polvo de cobre recubierto de plata, como un relleno altamente conductivo en otros campos electrónicos, se puede agregar a materiales como recubrimientos (pinturas), adhesivos (aglutinantes), tintas, lloses de polímeros, plásticos, caucho, etc., para hacer varios productos de protección conductores y electromagnéticos. Ampliamente utilizado en los campos de conductividad y blindaje electromagnético en sectores industrial como electrónica, mecatrónica, comunicación, impresión, aeroespacial y armas, como computadoras, teléfonos móviles, equipos médicos electrónicos, instrumentos electrónicos y medidores, y otros productos electrónicos, eléctricos y de comunicación.
3 、 Ventajas y desafíos tecnológicos
（1） Excelente ventaja de rendimiento: dentro de la gama apropiada de contenido de plata, la pasta de cobre recubierta de plata puede lograr una conductividad y la eficiencia de la batería similar a la pasta de plata pura. La verificación por lotes de múltiples compañías muestra que las baterías HJT usan pasta de rejilla fina de cobre con recubrimiento plateado con un contenido de plata de aproximadamente 30%, y la eficiencia de conversión solo disminuye ligeramente en comparación con la pasta de plata pura, con un rango de menos de 0.1 puntos porcentuales. Y la adaptabilidad de la impresión de la pantalla de la pasta de cobre recubierta de plata es buena, con la finura de la línea de la cuadrícula de impresión (nivel de 20 μ m), la relación de aspecto y otros indicadores no muy diferentes de la pasta de plata tradicional a baja temperatura. Rentabilidad significativa: la mayor ventaja de la pasta de cobre recubierta de plata es que reduce significativamente la cantidad de plata de metal preciosa utilizada, y la ventaja de costo es particularmente prominente cuando los precios de la plata son altos. Cuando el precio de plata alcanza 8000 yuanes/kg, si las baterías HJT usan completamente la pasta de cobre con recubrimiento de plata con un 30% de contenido de plata y cooperan con tecnología de puerta no principal, el costo de la pasta de plata por vatio se puede ahorrar en aproximadamente 0.04 yuanes en comparación con las baterías TopCon tradicionales. A partir de abril de 2024, la industria ajustará el mecanismo de precios para la pasta de cobre recubierta de plata a "Price de plata x contenido de plata+marcado de procesamiento fijo". Cuando aumentan los precios de la plata, los fabricantes de baterías que utilizan pasta de cobre con recubrimiento de plata pueden obtener mayores ventajas de costos.
（2） Problemas desafiantes de conductividad y confiabilidad: en términos de rendimiento final, la conductividad y la resistencia a la oxidación del polvo de cobre recubierto de plata son ligeramente inferiores al polvo de plata puro. Cuando el contenido de plata disminuye aún más (como <20%), la resistencia de la línea de la puerta puede aumentar significativamente, lo que afecta el factor de llenado de la batería y la eficiencia. Mientras tanto, debido a la presencia de cobre, la resistencia a la humedad y la resistencia a la corrosión electroquímica de los componentes han recibido atención. En la actualidad, la industria está mejorando la confiabilidad a través de medidas como engrosar el recubrimiento de la envoltura de plata, optimizar la fórmula del flujo de vidrio y la protección del empaque, pero aún se necesita verificación de datos empíricos a largo plazo. Dificultad en el control de procesos: el proceso de preparación del polvo de cobre recubierto de plata es complejo, y la electroplatación química generalmente se usa para depositar uniformemente una capa de plata en la superficie del polvo de cobre de tamaño micrométrico. Esto requiere un control preciso de los parámetros como la composición de la solución de revestimiento, la temperatura de reacción y el tiempo para garantizar el recubrimiento estable y uniforme del producto. Si la capa de plata es demasiado delgada o desigual, algo de cobre se expusirá y oxidará prematuramente; Si la capa de plata es demasiado gruesa, aumenta los costos y reduce el contenido de cobre en la suspensión, lo que no es propicio para la reducción de costos. Encontrar el grosor óptimo de la capa de plata entre el costo y el rendimiento y lograr la consistencia en la producción a gran escala es un desafío que enfrenta los fabricantes de polvo de cobre con recubrimiento de plata. Mala adaptabilidad a los procesos de alta temperatura: en la actualidad, la pasta de cobre recubierta de plata es principalmente adecuada para procesos de baja temperatura como HJT. Para promover baterías sinterizadas de alta temperatura, como TopCon y XBC, es necesario abordar el problema de la protección del cobre a altas temperaturas. En la actualidad, existen instrucciones de investigación y desarrollo, como el uso de pasta de cobre con recubrimiento de plata sinterizada a baja temperatura+calentamiento asistido por láser posterior, o agregar recubrimientos protectores a nanoescala (como grafeno, paladio, etc.) fuera de la capa de plata, pero aún no son maduros. La conciencia del mercado debe mejorarse: como tecnología emergente, la aceptación de la pasta de cobre recubierta de plata en la corriente aguas arriba y aguas abajo de la cadena de la industria requiere tiempo para cultivar. Los fabricantes de componentes y los clientes finales tienen dudas sobre su confiabilidad a largo plazo y los procesos de línea de producción (como los ajustes de parámetros de impresión, la compatibilidad del proceso de soldadura, etc.) también deben optimizarse a través de la ruptura. Algunos fabricantes tradicionales que usan Pure Silver Paste esperan y verán más casos y datos antes de seguir las consideraciones de estabilidad.
Con el avance continuo y la mejora de la tecnología, se espera que la tecnología de cobre revestida de plata se aplique en más rutas de tecnología de baterías. Se espera que para 2030, la demanda global de pasta de cobre recubierta de plata alcance 1166 toneladas, correspondiente a un espacio de mercado de más de 3.5 mil millones de yuanes. En el futuro, se espera que el cobre revestido de plata se extienda gradualmente a más rutas, como TopCon y el contacto de contacto pasivado (BC), lo que aporta más efectos de reducción de costos integrales a la industria fotovoltaica. Mientras tanto, con la expansión de su alcance de aplicación en otros campos electrónicos, se espera que el tamaño del mercado se expanda aún más. Pero para lograr estos objetivos, aún requiere esfuerzos conjuntos de todas las partes en la cadena de la industria para resolver problemas técnicos, mejorar la conciencia del mercado y la aceptación.
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