当前全球光伏产业面临的一个突出矛盾是:银浆成本持续走高、银资源供应趋紧,而传统丝网印刷银电极工艺对银的依赖度很高。此瓶颈正削弱行业的成本竞争力,也增加了长期可持续发展的压力。,寻找银的替代材料并探索新型金属化工艺,已成为行业的现实需求。PV2+ GmbH由此进入视野。这家德国企业成立于2022年,由弗劳恩霍夫太阳能系统研究所孵化,四位具备深厚学术背景的联合创始人共同创办,其中包括首席技术官Thibaud Hatt博士。公司名称中的“2+”指铜离子在电镀液中的二价正电荷态,呼应其核心技术方向。公司已获得德国联邦环境基金会、德国联邦经济事务与气候行动部等机构资助,累计融资296万欧元,并正在申请欧盟EIC资助。PV2+ GmbH的核心创新是NOBLE金属化工艺。该工艺面向双面HJT太阳能电池:先在硅片表面沉积导电种子层,再覆盖约50纳米厚的超薄铝层作为掩膜。铝在表面自然形成的纳米级氧化铝层(约3至4纳米)可充当电镀阻挡层,抑制铜在非目标区域沉积。随后,通过激光对预定栅线区域的铝层进行精确烧蚀,暴露下方种子层并进行电镀,最终形成线宽仅约19微米的超细铜栅线。这一线宽显著优于传统丝网印刷工艺的可达水平,可明显降低遮光面积;同时,铜的高导电性也有助于提升电池输出。相比传统银电极工艺,铜电镀方案的优势主要体现在三上:一是材料成本更低,新增投资的回收期预计不足一年,经济性更具吸引力;二是电池性能改善,超细栅线可减少光学损失,提高光电转换效率;三是资源与环境层面更友好,铜资源更丰富且可回收性强,更契合循环经济和绿色转型方向。当前,PV2+ GmbH团队规模为8人,已与弗劳恩霍夫太阳能系统研究所、康斯坦茨太阳能研究所、法国原子能委员会太阳能研究所等研究机构建立合作,并与梅耶博格等产业伙伴开展深度协作。公司也在承接弗劳恩霍夫太阳能系统研究所在TOPCon电池铜金属化方向的研究积累,推进技术向多种电池类型的适配与优化。从成熟度看,NOBLE工艺已由实验室阶段进入工程化验证阶段。其关键突破在于不再依赖传统有机光刻胶,工艺流程更简化,复杂度和潜在成本也随之降低,为后续规模化应用提供了条件。业内预计,随着工艺继续完善及配套产业链逐步建立,铜电镀金属化有望在未来三至五年内实现GW级产业化应用。
光伏产业的竞争不只是材料单价的比较,更是制造效率与供应链韧性的综合较量。在银资源约束加剧、提效需求同步提升的背景下,铜金属化等技术的意义在于为行业带来更稳定的成本结构和更可持续的增长路径。但技术从示范走向规模化,最终仍要接受良率、可靠性与全生命周期成本的检验,这也将决定下一轮工艺变革的方向与速度。