电子材料概述

电子材料是指电子技术中使用的具有特定要求的材料。根据其作用和用途不同，电子材料可分为电子功能材料、封装与装联材料、工艺与辅助材料三大类。其中，电子功能材料是指具有电、磁、声、光、热等物理效应并通过这些效应实现对信息的探测、变换、传输、处理、存储等功能的材料;封装与装联材料是指在电子设备和元器件中用于支撑、装联和封装等使用的材料;工艺和辅助材料主要是指电子元器件(组件)、电子功能材料、封装和装联基板的制造工艺与加工过程中使用的材料。

电子材料主要为电子信息产业生产配套器件，具有品类多、质量高、用量精等特点。电子材料产品种类繁多，可应用于太阳能电池、集成电路、分立器件、LED、传感器、印刷电路板等领域。

电子材料在电子信息产品的生产加工过程中发挥着重要的作用，其工艺水平的高低和产品质量好坏直接决定了元器件的性能，是世界各国为发展电子信息产业而优先开发的关键材料之一。

电子浆料集金属材料、无机非金属材料、高分子材料于一身，其制备涉及到粉末冶金技术、低熔点玻璃制备技术、浆料加工技术、半导体技术、纳米技术、流变学等诸多高科技技术领域。随着各领域技术的不断发展，二十世纪三十年代，为满足军事用途，国外出现了最早的电子浆料，由金、银、铑等贵金属粉末制备而成，成本昂贵。其中，银粉因其导电性好、价格相对较低、性能稳定而在电子浆料发展中得到广泛的应用。二十世纪七十年代，随着制造成本的大幅降低，电子浆料逐步应用到民用电子产品特别是集成电路中。二十世纪九十年代，电子浆料得到了迅猛的发展，主要用于高分辨率、高精密、高集成的电路。

导电银浆生产工艺流程

正面银浆概述

目前，利用太阳能的方式主要有光-热-电转换方式及光-电直接转换方式两种，前者由于需要两次能量转换，效率低、成本高，而后者可以直接实现光能电能的转化，可以实现低成本高效率，因此后者被认为是利用光能的最佳方式。光-电转换方式下，太阳光直接照射到硅材料上产生电流直接发电，形成了以硅材料的应用开发为内容的产业链条。

硅太阳能电池是一种典型的二端器件，两个端子分别在硅片的受光面和背光面。太阳能电池使用的厚膜导体浆料分为三种:受光面的正面银浆、背光面的背面银浆和背面铝浆。三种导体浆料经过丝网印刷过程分别印制在硅片的两面，烘干后经共烧结，形成硅太阳能电池的两端电极。三种电极浆料的金属化工艺共同实现硅太阳能电池的导电互联机能。其中，正面银浆是制备太阳能电池金属电极的关键材料，直接关系着太阳能电池的光电性能。

正面银浆由高纯度的银粉、玻璃体系、有机体系等组成。其中，银粉作为导电功能相，其优劣将直接影响到电极材料的体电阻、接触电阻等，进而影响光电转换效率;玻璃体系为高温粘接相，对银粉的烧结及银-硅欧姆接触的形成有决定作用;有机体系作为承载银粉和玻璃体系的关键组成，对印刷性能、印刷质量有较大影响。

太阳能电池片实现了快速发展

根据所用材料的不同，太阳能电池可分为三大类:第一类为晶体硅太阳能电池，包括单晶硅和多晶硅，其研发及市场应用较为深入，光电转化效率高，占据了目前电池片主要市场份额;第二类为薄膜太阳能电池，包括硅基薄膜、化合物类以及有机类，但由于原材料稀缺或含毒性、转换效率低、稳定性差等缺点，市场应用较少;第三类为新型太阳能电池，包括叠层太阳能电池等，目前正处于研发阶段，技术尚未成熟。

正面银浆市场发展情况

全球光伏产业持续发展，正面银浆市场前景广阔

近年来，光伏装机容量和晶硅太阳能电池片产业的快速增长促进了正面银浆市场的繁荣。根据IRENA发布的《GlobalEnergyTransformation:ARoadmapto2050》，2050年全球累计光伏装机规模将达到7122GW，在不考虑其他变化因素下，若按光伏电池片与正面银浆需求量比例情况，即每1GW电池片消耗27吨正面银浆计算，到2050年，全球新增光伏装机所需正面银浆超过5,481吨/年，未来全球正面银浆市场前景广阔。

正面银浆国产化进程有望加快

随着国产正银的技术含量、产品性能和稳定性的持续提升，国产正银在性价比方面已经具备了一定优势，更能满足下游客户的实际需求，并逐步被光伏电池片生产企业所认可。近年来，我国涌现出帝科股份、苏州晶银、匡宇科技等国产正银代表企业，逐渐替代了以杜邦、贺利氏、三星SDI、硕禾等国际大型正面银浆生产企业的市场份额，正面银浆国产化进程将进一步加快。

未来正面银浆市场需求预测

近年来，随着光伏产业链投资的不断加大，我国已经成为全球重要的光伏产业链生产基地，国内电池片、组件产能充足且得到国际认可，具备向全球光伏市场供应的能力。由于电池片和组件系正面银浆的下游应用领域，国内正面银浆厂商通过国内电池片和组件企业间接供应全球光伏市场。因此，国内正面银浆耗量受全球光伏市场发展及国内电池组件国际市场份额变化的影响。

由于晶硅太阳能电池正面电极是采用丝网印刷技术印刷银细栅线和主栅线形成的，在不影响电池遮光面积及串联工艺的前提下，增加主栅数目有利于减少电池功率损失、提高电池应力分布的均匀性以降低碎片率，从而提高组件产品的性能与品质。在此背景下，出现了不同主栅线数量的4主栅(4BB)、5主栅(5BB)、多主栅(MBB)等主栅技术。由于增加主栅数量过程中主栅宽度逐步缩窄、细栅宽度逐步减小，导致正银消耗量减少，因此,在不考虑其他因素的前提下，多主栅技术较4BB、5BB等对电池片单位银浆消耗量更低。

另一方面，根据光伏技术原理不同，晶硅电池可分为P型晶硅电池和N型晶硅电池，其中P型晶硅电池由掺硼P型硅基体掺杂磷元素形成N型发射极实现PN结，而N型晶硅电池由掺磷N型硅基体掺杂硼元素形成P型发射极实现PN结，从而使两者的金属化欧姆接触原理与工作机制有所区别。其中N型晶硅电池正面P型发射极需要更多的银浆才能实现量产可接受的电学性能，而背面N型硅基体亦需要银浆实现电学性能;同时N型晶硅电池的特征之一是双面电池属性，其背面通过银浆丝网印刷实现的电极结构类似于P型晶硅电池正面电极结构，从而均导致N型电池对正面银浆单位消耗高于P型电池。

综上，虽然MBB等主栅技术的不断推广，一定程度上降低了电池片的单位正银消耗量，但以N型晶硅电池为代表的电池技术市场占有率逐步提升，其对正面银浆的单位消耗量高于P型电池。因此，国内正面银浆耗量也受电池、组件技术变化，以及不同类型电池市场份额占比的综合影响。

综合考虑未来光伏行业发展情况及技术变化的影响，未来正面银浆市场需求仍旧广阔，具体分析如下:

1、国内电池片、组件的全球化应用推动了我国正面银浆市场需求

在光伏产业发展政策的支持下，我国光伏行业得到了快速发展，根据《中国光伏行业发展路线图(2018)》预测，未来年度光伏新增装机量整体呈现上升趋势，具体如下:

2、光伏电池正面银浆消耗量受电池、组件技术影响

由于正面银浆技术发展趋势受下游光伏电池片及组件行业技术革新影响，采用不同的电池、组件技术的光伏电池除对正面银浆产品特性存在不同要求外，亦对正面银浆单位消耗存在不同影响。一方面，随着以MBB等主栅技术的推广，电池单位正面银浆消耗量呈现下降趋势;但另一方面，以N型晶硅电池为代表的电池技术市场占有率逐步提升，其对正面银浆的单位消耗量高于P型电池。

具体如下:

(1)以P型电池为例，报告期内及未来年度的单片光伏电池银浆耗量、正面银浆耗量

以P型电池为例，根据《中国光伏行业发展路线图》预测，目前通过增加主栅数量以及减小细栅宽度可以减少正银消耗量，具体情况如下：

(2)以N型晶硅电池为代表的电池技术市场占有率逐步提升，其对正面银浆的单位消耗量高于P型电池

以N型晶硅电池为例，由于其高少子寿命和无光致衰减等天然优势，是高效电池技术路线的重要选择。根据国际光伏线路图(ITRPV2019)预测，N型硅片的市场占有率将持续增加，2021年约为15%，2029年将超过40%。而国际光伏线路图(ITRPV2019)显示，N型电池、异质结N型电池等银浆消耗量远高于P型电池，因此，N型电池的发展对正面银浆需求的增长有促进作用。

综上，尽管随着技术进步，电池单位消耗正面银浆量会有所下降，但以对正面银浆消耗较高的N型晶硅电池市场占有率的增加，亦为正面银浆增加了新的市场需求。

正面银浆的上游行业为银粉、玻璃氧化物、有机树脂和有机溶剂行业。国外银粉研究起步较早，制备技术已经较为成熟，目前著名的银粉厂商有日本DOWA和美国AMES等，银粉产品质量高、性能稳定，占据国际高品质银粉的主要市场。其中日本DOWA银粉产品粒径范围小、表面有机包覆较好、分散性良好、质量稳定，且产能充足，市场占有率最高。国内对超细银粉的开发起步晚，制备条件差，工艺技术也比较落后，但近几年国内银粉制备技术已经取得了很大进步，已能够满足正面银浆生产企业的部分需求。玻璃氧化物、有机树脂及有机溶剂等原材料由于对银浆的性能和使用性有直接影响，其配方的区别是正银厂商产品差异化和研发的焦点。

光伏电池片导电银浆丝网印刷技术的演变过程以及未来发展趋势

一般来讲，丝网印刷是指用丝网作为版基，并通过感光制版方法，制成带有图文的丝网印版，在电路板、广告等诸多行业中有着广泛应用。在光伏行业，丝网印刷主要应用于电池的电极成形，利用丝网图形部分网孔透浆料，非图文部分网孔不透浆料的基本原理进行印刷，是电池片生产过程中重要过程。丝网印刷技术的演变过程情况如下:

丝网印刷技术作为一个综合性金属化技术，其发展受导电银浆技术、网版技术、印刷机技术等技术发展的联合推动。丝网印刷技术的发展也伴随着组件互联方式，如互联主栅数量(三主栅、四主栅、五主栅、多主栅等)的变化，协同持续推动电池转换效率和组件功率的提升。

行业内主要企业情况

经过多年的快速发展，正面银浆集中度相对较高，国内外正面银浆主要生产企业情况如下:

1、国际正银厂商

(1)贺利氏控股集团

贺利氏控股集团总部位于德国哈瑙市，成立于1851年，业务涉及环境、能源、健康、交通运输以及工业应用，产品和解决方案包括电子与汽车行业、化学与制药行业、医疗与健康行业、光伏行业、钢铁铝铜行业、贵金属、石英玻璃、光源与加热解决方案及其他解决方案。贺利氏专注于太阳能电池导电银浆，主要是传统晶硅技术的开发和研究，包括可用于异质结电池的低温工艺浆料、有机光伏电池和钙钛矿型太阳能电池以及钝化接触技术的金属化解决方案。

(2)三星SDI

三星SDI是韩国三星集团在电子领域的附属企业，业务领域覆盖小型锂离子电池、汽车电池、储能系统和电子材料等。三星SDI拥有15年银浆研发与制造经验，2010年开始供应光伏电池企业用的导电银浆，拥有PA-SF8700系列、PA-SF8630系列、PA-SD7000系列和PA-SB5000系列正面银浆产品。

(3)硕禾电子材料股份有限公司

硕禾电子材料股份有限公司原属于国硕科技的太阳能材料化学事业部，2006年起开始研发适用于太阳能电池的各项导电浆料(正面银浆、背面银浆、背面铝浆)。2008年10月起将太阳能材料化学事业部的资产、技术分割成立为国硕科技的子公司，同年11月更名为硕禾电子材料股份有限公司，为一家太阳能导电浆料专业制造厂。

2、境内正银企业

(1)苏州晶银新材料股份有限公司

苏州晶银新材料股份有限公司于2011年8月10日成立，为苏州固锝电子股份有限公司子公司，主要从事导电性浆料的研发与生产，目前自主研发产品可双层印刷、适合高/低方阻晶体硅太阳能电池正面银浆、背面银浆、薄膜太阳能电池用银浆、汽车电子用银浆、印刷电子用银浆、IC封装以及RFID等浆料。

(2)上海匡宇科技股份有限公司

上海匡宇科技股份有限公司前身为上海匡宇电子技术有限公司，于2004年12月28日成立，主营业务是从事硅太阳能电池导电正面银浆的研发、生产及销售，主要客户集中在光伏行业的中下游领域，主要产品为正面银浆。2016年12月12日，匡宇科技在全国中小企业股转系统挂牌。

（3）无锡帝科电子材料股份有限公司

无锡帝科电子材料股份有限公司主要从事新型电子浆料等电子材料的研发、生产和销售，可广泛应用于新能源、半导体、显示照明等行业。目前，公司主要产品是晶硅太阳能电池正面银浆，并已积极研发和推广太阳能叠瓦组件导电胶、半导体及显示照明领域的封装和装联材料等多类别产品。2020年6月18日，帝科DKEM®成功登陆创业板，成为中国首家光伏与半导体导电银浆上市公司。

原标题：光伏银浆 — 最古老的导电印刷材料之一