零主栅（0BB）技术降低银耗的路径：IFC工艺与焊接型方案的对比研究

0BB（无主栅技术）是光伏电池领域的一项创新，旨在优化传统太阳能电池的电极设计。传统电池通常采用主栅（粗导线）和副栅（细导线）收集电流，而0BB技术完全去除了主栅，仅保留更密集的副栅结构，从而减少电阻损耗和遮光面积。核心优势

更高转换效率：去除主栅可减少电池表面遮光，提升有效受光面积；同时降低电阻损耗，提高电流输出效率。更低银浆耗量：主栅通常需大量银浆，0BB技术可减少银浆使用量约30%，显著降低材料成本（银浆占电池成本约10-15%）。

更优可靠性：少焊接点数量，降低电池隐裂风险，提升组件长期稳定性。

兼容性强：0BB可与其他高效技术（如异质结HJT、TOPCon、BC）结合，进一步放大技术优势。两种0BB技术工艺流程

焊接型0BB技术的生产流程

焊接型0BB：高温（230°C）短时（<2秒）焊接，形成焊带与电池接触。

集成膜覆盖（IFC）型0BB技术的生产工艺流程

IFC型0BB：使用载体膜（预固化膜）在低温（140–150°C）下压合焊带，通过层压形成欧姆接触。两种0BB技术的主要材料

电池片设计：两种0BB技术的电池片设计均旨在减少银的使用量，同时保持高效的电能输出。IFC技术在银消耗方面表现出更大的优势。焊接带材料：低熔点焊料的选择对焊接过程和组件性能至关重要。不同焊料的熔点和成分会影响焊接带与电池片之间的合金化反应。

封装材料：封装结构的设计和材料选择直接影响组件的光学性能和耐久性。IFC技术通过额外的载膜层实现了低温焊接，降低了热损伤风险。电气性能分析

接触电阻

两种0BB技术的接触电阻测试的结果和分析

测试目的：接触电阻直接影响光伏组件的串联电阻（Rs）和功率损失。较低的接触电阻意味着更高的组件效率。

测试方法：使用探针测量焊接带与电池片指状电极之间的电阻。通过线性拟合计算指状电极的电阻（Rfig），并结合公式计算接触电阻（Rcon）。

测试结果：

IFC技术：接触电阻（Rcon）较低，平均值比焊接技术低161 mΩ（正面）和444 mΩ（背面）。

焊接技术：接触电阻较高，主要原因是焊接过程中仅依赖于固定压力，可能导致不完全接触。

焊带与太阳能电池之间接触电阻的示意图

通过理论计算评估接触电阻对组件功率损失的影响，计算公式：

IFC技术与焊接技术之间的接触电阻差异导致的功率损失差异（ΔPloss）为2.89 W。填充因子（FF）的差异（ΔFF）为0.33%。

组件功率测试

IFC技术的组件功率（Pmax）比焊接技术高3.55 W，主要归因于较低的接触电阻和更高的填充因子（FF）。

两种技术的开路电压（Voc）相同，但IFC技术的短路电流（Isc）略高0.03 A，这可能是由于IFC技术的电池片设计减少了金属化图案的阴影，提高了光学利用率。焊料选择

选择适合两种0BB技术的焊料，以确保焊接点的机械强度和电接触质量。焊接点的可靠性直接影响组件的长期稳定性，尤其是在复杂的户外环境中。测试方法：

剥离测试：通过剥离焊接带，测量其与电池片之间的粘附强度。

热循环测试：模拟组件在温度变化条件下的稳定性。

金相分析：观察焊接点的微观结构，评估冶金结合的质量。

焊接型0BB技术中不同焊料的测试表现

焊接技术：选择Bi14焊料，其剥离力为0.74 N，高于Bi26焊料的0.52 N。Bi14焊料在热循环测试中表现出更稳定的性能，其IMC（金属间化合物）层厚度为2.43 μm，处于推荐范围（1-3μm）内。

IFC型0BB技术中不同焊料的测试表现

IFC技术：选择Bi26焊料，其在低温层压过程中能够更好地与电池片形成冶金结合。Bi26焊料在高温稳定性测试中表现出色，即使在180°C的烘焙测试中，也未出现明显的脱焊现象。可靠性测试分析

热斑测试

热斑温度分布和电致发光（EL）图像

热斑测试是评估光伏组件在局部遮挡条件下的热稳定性和电性能的重要手段。结果表明，三种技术的组件均满足IEC标准的要求，具有良好的可靠性。IFC技术：在热斑测试后表现出略优于焊接技术和传统SMBB技术的性能，特别是在开路电压和最大输出功率方面。

焊接技术和传统SMBB技术：虽然在热斑测试后表现出较小的性能变化，但整体稳定性与IFC技术相当。热动态机械载荷测试

在热动态机械载荷测试中的EL图像

IFC组件：在10次循环后功率损失为1.47%，在高温和动态机械载荷下表现出较好的耐久性，尽管多次循环测试后出现了一些缺陷，但整体结构仍然保持相对完整。

焊接技术组件：在10次循环后功率损失为1.69%，多次循环后出现更严重的指状电极断裂，导致功率损失更大，表明其在高温和动态机械载荷下稳定性较差。热静态机械载荷测试

在热静态机械载荷测试中的EL图像

IFC技术在高温和静态机械载荷条件下表现出更好的稳定性和耐久性，而焊接技术组件在相同条件下表现出一定的性能下降。

两种零主栅（0BB）技术——焊接型与IFC型0BB技术。通过对比分析，IFC技术展现出更低的接触电阻与更高的功率输出，同时其低温层压工艺有效避免了高温对太阳能电池的损伤。两类技术组件均通过了热循环、湿热、热斑及机械载荷等严苛测试，验证了其在长期使用中的可靠性。

未来，随着光伏技术的持续发展，0BB技术有望在规模化生产中发挥更大作用。通过优化工艺与材料，0BB技术将为光伏行业实现更高效率、更低成本的目标提供重要支撑，助力全球清洁能源转型与可持续发展。美能TLM接触电阻测试仪

美能TLM接触电阻测试仪，所具备接触电阻率测试功能，可实现快速、灵活、精准检测。

• 静态测试重复性≤1%，动态测试重复性≤3%

• 线电阻测量精度可达5%或0.1Ω/cm

• 接触电阻率测试与线电阻测试随意切换

定制多种探测头进行测量和分析

美能TLM接触电阻测试仪成为评估0BB技术性能的关键工具，该设备具备接触电阻率测试和线电阻测试功能，能够精准检测太阳能电池的接触电阻、薄层电阻和接触电阻率等关键参数。美能TLM接触电阻测试仪能够智能实现对栅线的精准定位和自动下压测试，极大简化了测试步骤，提高了测试效率。

原文出处：Research Progress of Zero-Busbar Technology Based on Heterojunction Photovoltaic Modules

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