德国实验室开发超薄镍基胶带替代光伏电池焊接

德国于利希研究中心（Forschungszentrum Jülich）实验室团队开发出一种用于太阳能电池互联的导电胶带，旨在替代传统高温焊接工艺。该胶带可在常温下将电池片连接，且无需额外固化步骤，为异质结与钙钛矿等对热敏感的新型电池提供了新的互联方案。

传统光伏组件普遍采用红外焊接技术，通过加热熔化焊锡实现金属栅线与电池背面的导通。然而，硅异质结电池依赖表面非晶硅层的氢原子维持钝化性能，温度超过200摄氏度会导致氢逸出；钙钛矿电池的晶体结构更为脆弱，加工温度通常需控制在110摄氏度以下。标准红外焊接温度远超这两类电池的耐受上限。

研究团队从市面选取三种导电胶带进行光伏模组级滥用测试。其中一种100微米的各向同性胶带因横向导电易引发短路，在湿热测试约500小时后效率衰减超5%。另外两种各向异性胶带仅沿厚度方向导电，表现更佳。特别是厚度仅10微米的各向异性含镍胶带，其内部镍颗粒直径达20至50微米，突出于胶层表面以实现电气导通。

在经历200次降至零下40摄氏度的热循环测试后，含镍胶带的组件效率下降不足1%，开路电压与电流保持稳定，接触电阻始终低于团队设定的失效阈值（0.015欧姆/平方毫米）。相比之下，含银胶带在相同测试中接触电阻攀升并超出限值，效率下降约2%。尽管电气性能优异，但含镍胶带因有效粘合剂极少，剥离测试显示其附着力极弱，难以满足组件25年使用寿命的机械固定要求。

全球光伏产业对白银需求巨大，2025年太阳能制造消耗白银达1.866亿盎司，叠加银价去年上涨42%，促使制造商寻求减量或替代方案。目前该团队已完成实验室单片层压验证，全尺寸组件尚未经过国际认证机构的湿热与热循环考核。下一步工作将聚焦于提升该镍基胶带的剥离附着力，以平衡导电稳定性与机械可靠性。相关研究成果已于2026年9月1日发表于《Solar RRL》期刊。