1光伏用导电浆料产业概述
太阳能光伏发电是一种利用光伏效应将太阳光辐射能直接转换为电能的新型发电技术，是我国重点发展的新兴产业。2020年9月，中国在第75届联合国大会上承诺将力争于2030年前实现碳达峰，努力争取2060年前实现碳中和；2020年12月，习主席在气候雄心峰会上宣布，2030年中国单位GDP二氧化碳排放将比2005年下降 65%以上，非化石能源占一次能源消费比重达25%，风电、太阳能发电总装机容量达到12亿千瓦以上。在此背景下，受益于度电成本不断下降，加之全球能源政策利好，光伏发电量和渗透率迅速增长，新增装机容量逐年攀升。全球新增光伏装机容量从2011年的30.2GW增长至2022年的230GW，年复合增长率20.27%。2022年全球光伏累计装机容量突破1,100GW，光伏装机量大幅上升。近年来全球光伏新增装机量见1-1。
图1-1 全球光伏新增装机量
光伏制造产业整体具有投资规模大、技术更新快、竞争激烈且各环节集中度较高等典型特征。近年来，随着下游需求的增长及平价上网的推进，光伏产业进入了新一轮大规模产能扩建阶段，行业整体投资规模大，同时更低的成本诉求驱动行业技术不断更新，新产能的投入也带来了更高的转换效率和更优的产出结构，从而造成各环节均面临着激烈的市场竞争环境，行业竞争格局变动较大。2020年以来，龙头企业凭借自身的技术和资金储备，不断提高优质产能，带动行业集中度大幅提升，目前各环节前五大企业产业集中度均在50%以上，且产业链上游的集中度相对更高。此外，由于不同环节投产周期存在差异，阶段性供需矛盾较为突出，部分行业龙头企业进行产业链垂直一体化拓展，布局多个环节产能，以保障出货稳定性，并提高自身议价能力和竞争力。整体来看，在投资和技术研发的不断驱动下，国内光伏制造产业规模迅速壮大，各环节头部企业持续推进降本增效，我国光伏产品在全球领域占据主导地位，光伏制造已发展成为国家战略性新兴产业之一，光伏产业支持政策不断出台，行业发展质量和效率有望进一步提升，2022年以来国内光伏行业相关政策表1-1。
表1-1 2022年以来国内光伏行业相关政策
光伏用导电浆料是实现光能转换成电能的关键核心材料，优质高效导电浆料的制备日益成为光伏产业的前沿关键共性技术。光伏电子浆料通过丝网印刷工艺，分别印刷在硅片的两面，烘干后经过烧结，形成晶硅太阳能电池的两端金属电极，因此光伏电子浆料的产品性能和对应的电极制备工艺，直接关系着晶硅太阳能电池的光电性能。
1.1光伏用导电浆料的组成及作用
导电浆料是晶硅太阳能电池的主要材料，其质量和性能对晶硅电池有极大的影响。在太阳能电池的成本结构中，导电浆料是除硅片外影响太阳能电池成本最重要的材料，约占电池成本的10%，仅次于硅片材料的80%。导电浆料主要由导电相、无机粘结相以及有机载体三部分组成。其中，导电相作为导电浆料的功能相，其种类、大小、形状决定了浆料电性能的好坏，同时影响烧结固化膜的物理和力学性能。导电相主要是金属、合金或其混合物，如银粉、铝粉、银铝粉等。无机粘结相通常由硼硅酸玻璃以及铅、铋等重金属组成，其作用是将导电相包覆起来，并使导电浆料形成的膜层与所需粘结的基体牢固结合。粘结剂的种类对导电浆料成膜的力学性能有绝对性的影响，同时对成膜的导电性能有一定的影响。有机载体是一种膏状有机混合物，它的主要作用是使导电相和无机粘结相均匀分散在电极浆料体系中，对电极浆料的粘度、触变性和挥发性等因素有很大影响。选用有机载体的基本原则是：a.应是化学惰性物质；b.能形成悬浮体；c.挥发性、粘接性等性能指标良好。
1.2光伏用导电浆料的种类
目前光伏用导电浆料主要分为银浆、铝浆、银铝浆三种。银浆根据其印刷部位的不同分为正银浆料和背银浆料。正银浆料是构成太阳能电池正电极的材料，其接触电阻越小，导电性越好，电池效率越高。近几年太阳能电池转换效率的提高很大程度上得益于导电浆料的改善，尤其是正银浆料。背银浆料是构成太阳能电池背电极的材料，在电池用料方面背银浆料远大于正银浆料，因此需要在维持其电性能的同时降低背银浆料的成本。由于背银浆料与背铝浆料印刷在电池的同一面，在制备的时候需要考虑与背铝浆料的匹配性，减小银铝电极之间的裂痕。铝浆用于形成晶体硅太阳能电池的背电场，同时作为太阳能电池的背电极使用。铝浆对太阳电池的性能如开路电压、光电转换效率等有很大影响，是制造太阳能电池的关键原材料之一。目前高效铝浆对太阳能电池效率有较明显的影响，采用高效铝浆后单晶硅太阳能电池的效率可达到18.2%以上，多晶硅太阳能电池的效率可达16.8%以上。银铝浆同铝浆一样用在背场电极，具有高温高速一次共烧、降低浆料成本的优点。由于N型TOPCon电池的快速发展，银铝浆也用作N型TOPCon电池正面电极导电材料。
1.3光伏导电浆料产业现状及发展趋势
目前全球大型的太阳能电池导电浆料主要由美国的DuPont、Ferro和德国的Heraeus主宰，国内进口的浆料基本由这三家公司生产。Dupont、Ferro是全球太阳能导电浆料的最大供应商，皆提供银浆、铝浆、银铝浆，Heraeus、Analog主要生产银浆、银铝浆，日本Toyo则主要生产铝浆、银铝浆。
由于铝浆、银铝浆、背面银浆技术门槛相对较低，我国已基本实现国产化，主要生产厂商有广州儒兴、南通天盛、杭州正银、武汉优乐等。正银浆料具有较高的技术壁垒，由于我国相关产业起步较晚，早期主要以进口为主。受益于国家光伏产业政策扶持，正面银浆市场逐渐开始国产化。目前正面银浆国产化率约为50%，国产替代空间广阔，主要生产企业有常州聚和、无锡帝科、上海匡宇、苏州固锝等，目前国内外主要浆料厂家见表1-2（数据来源：中国光伏银浆行业发展趋势分析与投资前景研究报告）。
表1-2 全球主要浆料生产厂家
电池产量的高速增长推动光伏银浆耗量的加速提升。根据CPIA，我国的银浆耗量呈现加速上升的趋势，2022年我国电池对应银浆总耗量达到4177吨，同比增长35.9%，2019-2022年我国光伏银浆耗量见图1-2(数据来源CPIA、华经产业研究院)。
图1- 2 2019-2022年我国光伏银浆耗量
光伏电池以单晶电池和多晶电池来看，光伏银浆的成本占比在 10%-11%，而新一代HIT电池，光伏银浆成本占比达到24%，光伏银浆的重要性逐步提升，是光伏电池的核心辅料之一，HJT电池具备高转换效率、低光衰、低温制程、高弱光响应等特性，降本提效空间大，是光伏发电新技术中长期竞争优势最显著的技术之一。短期困扰HJT大规模产业化的问题在于成本，光伏降本主要体现在降低硅片、银浆、靶材的成本，银具有极佳的导电性，但作为贵金属成本较高，大量银浆的使用使得HIJ成本居高不下，如何降本增效是光伏行业的紧要问题，去银少银则是未来光伏电池的发展趋势。
1.4光伏电池降本增效现状
HJT大规模产业化制约因素在成本：HJT成本比PERC高约0.2元/W，银耗量大约127mg/片，HIJ需使用成本高的低温银浆比高温银浆高10%以上，HJT降本路线清晰降低银耗量是HJT产业化关键。铜导电性仅次于铜，且价廉易得，是最有希望代替银的材料。目前主要有三条路线分别是用铜浆代替银浆、银包铜浆、以及电镀铜技术。
（1）光伏铜浆
使用铜浆代替银浆是一种理想的取代银浆的方式，但在实际应用上存在很大缺陷，但在导电铜浆制备过程中，导电相中超细铜粉的化学性质较活泼且比表面能大，与空气接触会使铜粉表面生成一层绝缘氧化物薄膜降低其导电性，尤其是在高温烧结过程中，纯铜浆在实际应用中存在很大的缺陷，因为其在电池性能和长期耐久性方面滞后铜浆需要进一步的发展，目前关于铜浆在光伏降本增效技术报道较少，目前仅有澳洲Sun drive公司以及国内嘉庚创新实验室有铜浆应用报道，但未报道其具体是否有后续应用。
（2）银包铜：
银包铜是成熟度较高的降本路径。银包铜是通过金属铜部分替代银，用银覆盖铜，其结构见图1-3。不断调整银与铜的掺杂比例，在保证光电转化效率的同时降低浆料成本。银包铜粉在高温环境下容易氧化，故难以应用于P型电池和TOPCon电池的高温银浆，只能用于HJT电池的低温银浆上。一方面低温工艺可抑制氧化，另一方面HJT细栅线承载电流较小且电池结构可抑制铜在硅中的电迁移效应。铜的导电性仅次于银，价格便宜，且银粉在低温银浆总成本中占比超98%，根据《引领光伏技术新一轮革命》数据，银包铜技术将降低电极成本30%，预计银包铜加MBB技术有望将银浆用量降低到100mg/片。
图1-3 银包铜粉示意图
目前银包铜粉主要由日本KE供货，国内厂商积极推进国产化进程，博迁新材已建成一条银包铜粉产线，年产能可达30吨。银包铜浆料的银含量现阶段一般为40-50%，后续还有进一步下降的空间。当前多家浆料厂商已通过下游客户可靠性认证和测试，苏州固锝是业内首家实现批量供货的公司。银包铜浆料与丝网印刷银浆技术兼容性强，电池制造端无需更换或者新增设备，原材料降本较为直接，实现难度相对不高，近两年可实现量产。
（3）电镀铜技术：
电镀铜是远期终极的降本路径。电镀铜是利用电解原理在导电层表面沉积铜膜，图1-4是电镀铜技术工艺流程。该技术优劣势明显，优势在于用铜替代全部金属银，材料价格低廉，并且可实现双面金属化；劣势在于工艺流程复杂导致前期投资成本较高以及电镀液中含有大量有害化学物质会带来环保问题。目前布局铜电镀工艺的公司有隆基绿能、通威股份、捷佳伟创和钧石能源等，布局铜电镀设备的公司有捷佳伟创、太阳井以及捷德宝等。综合来看，电镀铜产业化发展在银包铜之后，还需较长时间的技术积累。
图1-4 电镀铜工艺技术流程
2光伏用导电铜浆行业技术现状
2.1导电铜浆面临的技术难点
传统太阳能电池正电极一般由主要成分为金属银的导电浆料制成。金属银虽然抗氧化性能好，电学性能优异，但其高昂的价格增加了太阳能电池的成本，限制了其进一步的应用。相对而言，金属铜价格便宜，电学性质良好，具有作为低成本导电材料的潜力。铜是贱金属中代表元素之一，不仅价格低廉、容易获得，同时还具有良好的导电性、导热性、高熔点及低化学迁移性，但在导电铜浆制备过程中，导电相中超细铜粉的化学性质较活泼且比表面能大，与空气接触会使铜粉表面生成一层绝缘氧化物薄膜降低其导电性，尤其是在高温烧结过程中。因此，想要制得导电性优异的导电铜浆就必须克服铜粉易氧化这一缺点。目前针对铜基导电浆料氧化现象的解决方法主要包括铜表面改性、导电浆料体系中添加还原剂以及改善导电浆料的固化环境等。
2.2光伏用导电铜浆技术现状
目前，光伏用导电铜浆制备主要有两条技术路线，一是银包铜法，二是电镀铜法。前者属于“少银”路线，而后者则属于完全“去银”路线。
银包铜法是在铜粉表面镀银制成复合粉体，即银包铜粉。银包铜粉能提升铜粉的抗氧化性及导电性，同时能有效地减少生产成本，所以银包铜粉成为当前最受欢迎的代银产品。目前已经公开报道的银包铜粉主要制备方法有机械球磨法、熔融雾化法和化学镀法等。混合球磨或称机械球磨法是将铜粉和银粉按一定的比例混合后在球磨机中研磨，使银在铜粉表面延展开来，以实现对铜粉的包覆。熔融雾化法是将铜、银的熔融液喷雾使其微粉化，在凝固过程中利用偏析现象制取复合粉体。化学镀法是铜粉在溶液中发生置换反应，表面包覆银层形成银包铜粉。化学镀法是目前应用较多的用于粉体表面包覆金属的方法之一，具有工艺简单、制备成本低等特点，被认为是目前制备银包铜粉最适合的方法之一。银包铜法虽然可以大幅度降低银的消耗量，但也面临诸多难题，如银包铜浆料比纯银浆料电阻率高；银包铜粉纳米组织结构不均匀导致电池效率下降；光伏组件长时间运行时，若包裹出现问题，铜在银的诱导下更容易发生氧化，造成导电性能大幅度下降。电镀铜法是在基体金属表面通过电解方法沉积金属铜的电极制备工艺，应用于电池片金属化环节，能够替代现有高银耗量的丝网印刷技术，提高电池片效率和降低银浆使用成本。
铜电镀主要有4道工序，种子层制备，图形化，金属化，去油墨和种子层，其中图形化与金属化是铜电镀核心工艺。
（1）种子层制备
是先在电池表面通过设备沉积出隐性栅线，直接在TCO（透明导电氧化物）上电镀，附着力主要为范德华力，容易引起电极脱落，且在TCO上电镀金属是非选择性的，需在电镀之前在透明导电薄膜表面沉积种子层（一般为100nm）。种子层的材料可以采用金属铜（Cu）、镍（Ni）、铜镍合金进行制备，超高深径比或特殊结构可能需要采用金种子层。种子层制备方法包括物理气相沉积（PVD）、化学气相沉积（CVD）、印刷、喷涂等。目前主流方法为PVD大面积沉积。
（2）图形化
图形化是核心步骤，是再将一层膜铺到电池上，使用设备只露出沉积的栅线。通过图形转移技术获得电极设计图案，实现选择性电镀。具体工序包括掩膜、曝光、显影等。主要作用是遮盖非刻蚀部分，在电镀环节保护不需要被电镀的部分。其材料主要分为干膜、湿膜。干膜是一种高分子的化合物，它通过紫外线的照射后能够产生一种聚合反应形成一种稳定的物质附着于板面，从而达到阻挡电镀和蚀刻的功能。干膜由于制造环节较多以及三明治结构导致材料成本不易下降，成本较高，不适用于光伏行业；湿膜是一种感光油墨，对紫外线敏感，并且能通过紫外线固化的一种油墨。由于其成本较低且栅线宽度窄的优势，在光伏行业较为常用，但是由于工艺相较于干膜多了烘干，因此部分情况存在着油墨残留的部分。显影按效果不同可分为正负光刻胶，正光刻胶是指在光刻过程中，暴露在光线下的部分可溶于光刻胶显影剂，而未曝光部分仍然溶于显影剂。负光刻胶刚好和正光刻胶相反，是指在光刻工艺中，暴露在光线下的部分不溶于显影剂，未曝光部分则可以被光刻胶显影剂所溶解。由于正胶成本是负胶的两倍，且光伏栅线要求较窄，现在一般都走负胶路线。曝光显影是将所需要的图形转移到感光材料上。目前曝光显影的工艺主要有：传统掩膜+显影、激光直写（LDI）、激光开槽、喷墨打印，其中传统掩膜光刻技术中的投影式曝光、激光直写技术（LDI）是目前较为主流技术。传统掩膜光刻技术由光源发出的光束经掩膜版在感光材料上成像，具体又可分为接近式、接触式、投影式光刻。相较于接触式光刻和接近式光刻技术，投影式光刻技术更加先进，通过投影的原理能够在使用相同尺寸掩膜版的情况下获得更小比例的图像，从而实现更精细的成像。具有设备复杂程度低，产能潜力大，降本空间大的优势，其代表厂商为苏大维格。激光直写（LDI）即直写光刻也称无掩膜光刻，是指计算机控制的高精度光束聚焦投影至涂覆有感光材料的基材表面上，无需掩膜直接进行扫描曝光。目前由于介入光伏较早，所以进展相较于曝光式光刻技术更快，但是也存在着设备造假较贵和设备产能提升存在局限性的问题，其代表厂商为芯碁微装。激光开槽可以省去曝光显影的步骤，直接在掩膜层上形成电极设计图案。但是精确控制激光对HJT掩膜开槽具有较高技术壁垒，需要在不损伤本征多晶硅层和掺杂多晶硅层的前提下打开掩膜，其代表厂商为帝尔激光。
（3）金属化
金属化（又称电镀）是铜电镀的核心环节之一，就是将铜沉积到预设的栅线轨道上，利用电解原理在某些金属表面上镀上一薄层其它金属或合金的过程。目前主流的技术路线有垂直式电镀（东威科技为代表）、水平式电镀（捷得宝为代表）、插片式电镀（罗博特科为代表）。垂直电镀：垂直电镀广泛应用于PCB电镀铜工艺，夹爪夹住阴电极，竖着挂在电镀槽中进行铜电镀。水平电镀：水平电镀与垂直电镀方法和原理相似，都必须具有阴阳两极，通电后产生电极反应使电解液主成份产生电离，使带电的正离子向电极反应区的负相移动；带电的负离子向电极反应区的正相移动，于是产生金属沉积镀层和放出气体。插片式电镀：将电池片设置在阴极导电支架上，向下插入使得一个导电支撑单元位于相邻量个阳极板组件之间。
（4）去油墨和种子层
去油墨和种子层即后处理，主要作用是去除感光材料和种子层，露出TCO层。工艺主要包括干法和湿法：湿法蚀刻使用溶液腐蚀和刮掉表面，可以快速且廉价的加工，但是加工精度较低，一般适用于尺度较大（大于3nm）的情况以及用来腐蚀硅片上某些层或用来去除干法刻蚀后的残留物；干法蚀刻不使用溶液，而是使用气体撞击基板表面进行刮擦，特点是加工精度高。湿法很难去除刻蚀中发生变质的光刻胶，同时存在废液处理问题，因此干法刻蚀去胶成为趋势。蚀刻技术较为成熟：铜种子层的刻蚀工艺已经在半导体行业使用了几十年，技术较为成熟。目前干法刻蚀市场占比90%，湿法刻蚀占比10%。
电镀铜法用低价铜代替高价银粉，可以大幅降低原材料成本，但与传统丝网印刷相比，存在工艺流程复杂、设备成本高以及良率低等问题。此外，电镀过程存在各种重金属、含氮废液、干膜废弃物，带来较高环保成本。目前光伏主流厂商包括爱旭股份、海源复材、晶澳科技、晶科能源、爱康科技、东方日升、隆基绿能都在积极布局电镀铜技术。
2.3光伏用导电铜浆技术发展态势分析
2.3.1银包铜技术专利分析
银包铜技术专利分析的数据来源是incoPat专利数据库，检索式为“ALL=(银包铜粉)AND(电池)”，检索时间为2023年10月12日。通过检索共获得119条数据。剔除其中已失效专利，最终剩余94条数据。
（1）申请－公开趋势
专利申请量和公开量的发展趋势可以从宏观层面把握分析对象在各时期的专利布局变化。根据检索结果，对近20年银包铜技术相关专利申请及公开量进行统计，统计结果如图1所示。由图2-1可知，自2010年以来，银包铜技术专利申请及公开数量整体呈上升趋势。银包铜技术专利申请量于2013年、2016年和2019年分别达到了3个小高峰，专利申请量分别为6件、8件和8件。2021年专利申请量达到最高峰（21件）后，近两年相关专利申请量有所下降。银包铜技术专利公开量在2017年达到一个小高峰（10件），且从2020年开始一直保持着上升趋势。截至目前，共有22件银包铜技术专利处于公开状态。
图 2-1 专利申请-公开趋势图
（2）技术构成分析
以IPC分类号为基础，通过统计各类专利技术分支的出现频次，可以了解银包铜技术专利覆盖的技术类别，以及各技术分支的创新热度。如图2-2和表2-1所示，排名前十的技术方向分别为H01B1/22（包含金属或合金的导电材料）、H01L31/0224（电极）、H01B13/00（制造导体或电缆制造的专用设备或方法）、C09J9/02（导电的黏合剂）、H01L31/18（专门适用于制造或处理这些器件或其部件的方法或设备）、H01B1/16（包含金属或合金的导电材料）、H01L31/05（光伏模块中光伏电池之间的电互连装置）、B22F1/17（包覆有金属的金属粒子）、H01B1/00（按导电材料特性区分的导体或导电物体；用作导体的材料选择）和C09J183/07（含与不饱和脂族基连接的硅的），其中H01B1/22（包含金属或合金的导电材料）、H01L31/0224（电极）、H01B13/00（制造导体或电缆制造的专用设备或方法）3个技术方向的创新热度最高。
图 2-2 各技术方向占比分布图
表 2-1 主要技术布局方向
（3）技术全球分布分析
以IPC分类号为基础，通过统计各主要技术方向在不同国家或地区的数量分布情况，可以掌握重要技术方向在全球范围内分布情况。如图2-3所示，在银包铜主要技术方向上，中国在除H01B1/00（按导电材料特性区分的导体或导电物体；用作导体的材料选择）之外的技术方向上均有布局，且在H01B1/22（包含金属或合金的导电材料）、H01L31/0224（电极）、H01B13/00（制造导体或电缆制造的专用设备或方法）方向拥有较多专利。日本在H01B1/22（包含金属或合金的导电材料）、H01L31/0224（电极）、H01B13/00（制造导体或电缆制造的专用设备或方法）、C09J9/02（导电的黏合剂）等7个方向上有所布局，但专利数量较少。
（4）申请人分析
通过对申请人（专利权人）的专利数量进行统计排名，可以发现创新成果积累较多的专利申请人，并据此进一步分析其专利竞争实力。如图4所示，累积专利数量排名前十的申请人分别为乐山新天源太阳能科技有限公司（8件）、比亚迪股份有限公司（6件）、无锡帝科电子材料股份有限公司（5件）、DOWA ELECTRONICS MATERIALS CO LTD（同和电子材料株式会社）（4件）、无锡市儒兴科技开发有限公司（4件）、深圳市拓日新能源科技股份有限公司（4件）、广州市儒兴科技开发有限公司（3件）、深圳市百柔新材料技术有限公司（3件）、苏州卡睿杰新材料科技有限公司（3件）和东南大学（2件）。从研发力量来看，累积专利数量排名前十的申请人中只有1所高校，其余均为企业，表明企业是银包铜技术领域的主要开拓者。
图2- 3 技术全球分布图
图 2-4 申请人专利数量统计图
（5）发明人分析
通过对发明人的专利数量进行统计排名，可以帮助理清该技术或申请人的核心技术人才，为人才的挖掘和评价提供帮助。累积专利数量排名前二十的发明人如表2-2所示。通过分析发明人合作情况发现，发明人单位内部合作较多，单位间几乎没有合作。
表 2-2发明人专利数量统计表
2.3.2电镀铜技术专利分析
电镀铜技术专利分析的数据来源是incoPat专利数据库，检索式为“ALL=(电镀铜)AND(电池)”，检索时间为2023年10月12日。通过检索共获得757条数据。剔除其中已失效专利、与主题不相关专利，最终剩余169条数据。
（1）申请－公开趋势
专利申请量和公开量的发展趋势可以从宏观层面把握分析对象在各时期的专利布局变化。根据检索结果，对近20年电镀铜技术相关专利的申请及公开量进行统计，统计结果如图2-5所示。由图5可知，自2004年以来，电镀铜技术专利申请及公开数量整体呈上升趋势。电镀铜技术专利申请量和公开量分别于2013年和2014年达到了1个小高峰，申请量和公开量分别为18件和14件。电镀铜技术专利申请量和公开量分别在2021年和2022年达到最高峰（43件和40件）后，近两年相关专利申请量和公开量均有所下降。
图2-5 专利申请－公开趋势图
2.2.2技术构成分析
以IPC分类号为基础，通过统计各类专利技术分支的出现频次，可以了解电镀铜技术专利覆盖的技术类别，以及各技术分支的创新热度。如图2-6和表2-3所示，排名前十的技术方向分别为H01L31/0224（电极）、H01L31/18（专门适用于制造或处理这些器件或其部件的方法或设备）、H01L31/068（只是PN单质结型势垒的，例如体硅PN单质结太阳能电池或薄膜多晶硅PN单质结太阳能电池）、H01L31/0216（涂层（H01L31/041优先））、H01L31/0352（以其形状或以多个半导体区域的形状、相关尺寸或配置为特征的）、H01L31/0747（包括结晶材料和非晶材料的异质结，例如具有本征薄层的异质结或HIT太阳能电池）、H01L31/20（包含非晶半导体材料的器件及器件的部件）、H01L31/0236（特殊表面结构）、C25D3/38（铜的）和H01L31/05（光伏模块中光伏电池之间的电互连装置），其中H01L31/0224（电极）、H01L31/18（专门适用于制造或处理这些器件或其部件的方法或设备）2个技术方向的创新热度最高。
图2- 6各技术方向占比分布图
表2- 3 主要技术布局方向
（3）技术全球分布分析
以IPC分类号为基础，通过统计各主要技术方向在不同国家或地区的数量分布情况，可以掌握重要技术方向在全球范围内分布情况。如图2-7所示，中国在电镀铜主要技术方向上均有布局，且在H01L31/0224（电极）、H01L31/18（专门适用于制造或处理这些器件或其部件的方法或设备）2个技术方向拥有的专利数最多，约为美国的5倍。美国在除H01L31/20（包含非晶半导体材料的器件及器件的部件）之外的技术方向上均有布局，但专利数较少。德国、日本、韩国等国在主要技术方向上有所布局，但布局不全面，且拥有的专利数较少。
（4）申请人分析
对申请人（专利权人）的专利数量进行统计排名，可以发现创新成果积累较多的专利申请人，并据此进一步分析其专利竞争实力。如图2-8所示，累积专利数量排名前十的申请人分别为SOLARLAB AIKO EUROPE GMBH（18件）、浙江爱旭太阳能科技有限公司（18件）、SUNPOWER CORP（7件）、通威太阳能（成都）有限公司（8件）、SILEVO INC（6件）、ZHEJIANG AIKO SOLAR ENERGY TECH CO LTD（6件）、天津爱旭太阳能科技有限公司（6件）、广东爱旭科技有限公司（6件）、珠海富山爱旭太阳能科技有限公司（6件）和SUNPOWER CORPORATION（5件），其中爱旭股份公司的累积专利拥有量最多，为60件。从研发力量来看，累积专利数量排名前十的申请人均为企业，表明企业是电镀铜技术领域的主要开拓者。
图2-7 技术全球分布图
图2-8申请人专利数量统计图
（5）发明人分析
通过对发明人的专利数量进行统计排名，可以帮助理清该技术或申请人的核心技术人才，为人才的挖掘和评价提供帮助。累积专利数量排名前二十的发明人如表2-4所示，通过分析发明人所属单位发现，这些发明人主要分属5家公司，分别为爱旭科技有限公司、爱旭欧洲研究院、福建金石能源有限公司、Silevo Inc、Sunpower Corp和Solarcity Corporation，其中排名前二十的发明人有超过一半来自爱旭股份有限公司。
表 2-4发明人专利数量统计表
3光伏用铜浆市场分析
3.1.浆料领先企业对铜浆的研发、产业化现状
3.1.1银包铜浆企业研发状况
银包铜粉是一种性能优异的复合金属导电粉体材料，采用化学镀技术，经成型及表面处理工艺，在超细铜粉表面形成不同厚度的银镀层。铜具有良好的导电性、导热性和抗迁移能力，且来源广、价格低廉（与银相比），但铜的化学性质活泼，超细铜粉难以稳定存在，会发生聚集、氧化等现象，尤其在潮湿、高温的环境，严重影响其导电性，不适合直接用于导电浆料。此外，铜扩散到硅中会形成Cu-Si复合物，导致载流子寿命缩短，不能满足光伏浆料的要求。银包铜粉作为一种复合材料，在超细铜粉表面包覆一层银，导电性能根据外包覆银层的致密性、厚度及银含量进行调控，不仅能保留银的优点，抑制铜氧化和复合物的产生，而且可以充分发挥铜的低成本、良好导电性等优势。银包铜粉是在超细铜粉产品的基础上制备的，超细铜粉的品质优劣会直接影响到最终银包铜的性能。银包铜粉在传统高温工艺中易氧化失效，低温工艺可抑制铜氧化，因此银包铜粉天然适配低温导电浆料，在HJT电池中有较大的应用潜力。
在可靠性验证通过的基础之上，0BB加50%银包铜可以使得纯银耗降低至10mg/W以下，对应成本约8分/W，基本与TOPCon打平。后续依靠浆料银含量进一步降低与银粉国产替代，2023年底浆料单W成本将有望进一步下降至6-7分/W。预计2024年单W纯银银耗有望下降至7mg/W，对应浆料成本0.05元/W。设备仍采用传统的丝印工艺，单GW丝印设备价值量约4000万元，按照5年折旧期，则设备折旧成本约0.01元/W，综合材料及设备折旧成本，50%/30%银包铜的边际非硅成本约为0.06/0.04元/W。
随着银包铜技术的日渐成熟，目前光伏银浆产业链各环节均在积极布局银包铜技术，协同助力HJT电池降本，产业化进程加速。纵观光伏银浆产业链各环节银包铜的最新进展：上游粉体材料厂商以博迁新材为代表，公司已建有一条HJT异质结电池用银包铜粉产线，年产能30吨，二季度银包铜粉已实现3吨以上出货；中游光伏银浆厂商苏州晶银、帝科股份、聚和材料为代表，也已取得突破性进展，苏州晶银在业内首家实现HJT银包铜低温浆料批量供货；中游设备厂商迈为股份表示，公司越来越多的客户使用银包铜，银包铜技术有望成为主流；下游HJT电池片厂商以华晟新能源和金刚光伏为代表，华晟新能源将推行量产导入银包铜浆料，金刚光伏也已完成银包铜产品的验证，各企业具体布局情况见表3-2。
表3-1光伏银浆产业链各环节银包铜最新进展
银包铜的是银包铜浆的核心成分，是银包铜浆的主要成本。国内银包铜粉生产商仅有江苏博迁新料有限公司一家，公司成立于2010年，总投资5亿元，专注于纳米金属粉、导电浆料、电子焊锡材料研发、生产与销售，拥有多项国际国内专利，是国内电子金属粉体龙头企业，产品远销日本、韩国、等国家和地区。公司银包铜技术积淀十余载，截至2023年7月，公司已有银包铜粉年产能30吨，现产线设备调试中。二季度公司银包铜粉已有3吨以上出货。公司同时拥有物理气相沉淀法和化学镀法制备银包铜粉的专利，最早可追溯至2011年，经过十余年的技术积淀，公司目前已开发出多种规格银包铜粉，产品粒径均匀、分散性好、抗氧化温度高、导电性能好，适用于HJT光伏浆料。致力于推进产线自动化操作改造进程，优化产品制作过程中的均匀性与等量性，加快银包铜粉模化生产工艺的持续改进速度。目前已建有一条HJT异质结电池用银包铜粉产线，年产能30吨；另新建有两条银包铜粉产线处于自动化设备改造调试中。
就中游浆料企业而言目前国内正面银浆行业形成了以聚和股份、帝科股份、苏州晶银为代表的三大浆料龙头，聚合股份份额占据首位，见图3-1。2022年聚合股份国内市场占比达到46%，根据2022年聚和材料年报，公司2022年出货量达到1374吨，成为行业历史上首位出货量超过1000吨的企业。帝科股份2020年IPO拟募集1.96亿元用于年产500吨正面银浆项目；并于2021年7月购买江苏索特100%股权，江苏索特持有境外上市公司美国杜邦旗下Solamet®事业部，具体包括东莞杜邦100%股权、美国光伏浆料100%股权以及位于上海和境外的相关资产。
图 3-1 2022 年国产正面银浆竞争格局
头部企业纷纷布局银包铜技术，随着布局企业增加，银包铜浆料有望加速替代低温银浆。银包铜浆料市场处于发展前期，目前已可以实现小批量出货，预计银包铜技术将率先应用于光伏电池领域，未来几年代替部分银浆降低银耗，推动HJT进一步发展。
3.1.2电镀铜企业研发现状
电镀铜是去银化典型技术之一，实现铜替代银浆的技术革命，相比低温银浆，电镀铜可以制造导电能力更强和宽度更窄的栅线，与透明导电薄膜的接触性能也更好。电镀铜主要基于种子层栅线的方法替代丝网印刷制作电极，一般使用含银的电镀液，再用铜镀层，从而减少银浆用量，或用铜镀层完全代替银浆，使成本更具有竞争力。在银电极的工艺基础上，铜电镀通过PVD镀种子层等一系列步骤代替双面银丝印，然后烧结形成铜电极。低温银浆由于烧结温度不高于 250℃，浆料中银颗粒间粘结不紧密，且银浆料与透明导电薄膜之间的接触存在大量孔洞，增大了电极电阻；与之相比，电镀铜电极的内部致密且均匀，并且与透明导电薄膜连成一体，没有明显空隙，具有优异的导电性能和接触性能。根据ISFH 2022年8月最新认证报告，迈为股份联合澳洲SunDrive研发的HJT电池，通过不到一年的技术迭代及工艺优化，转化效率从25.54%攀升至26.41%，其电池片电极采用无种子层直接电镀工艺。SunDrive采用该公司铜基技术，采用总部位于中国的设备制造商Maxwell Technologies提供的大规模生产工艺，采用该公司铜基技术的全尺寸硅异质结（HJT）太阳能电池，实现了26.41%的效率结果。
随着光伏下游装机量持续提升、全球银浆耗量增加可能会带来银价上涨，存在银包铜材料成本增加的可能性，电镀铜的产业化进程除了自身持续降本外，也取决于其它降银手段的推进速度，同时电镀铜也是抑制银浆价格上涨的有效手段。电镀铜同时实现降本和增效，电镀铜既能够通过更低的电阻、更高的栅线高宽比来提高转换效率。
电镀铜栅线内部均匀、与TCO接触更优，有效减小电极与PN结的接触电阻，同时与银浆混合物相比，铜栅线为纯铜，本身的体电阻更低，铜栅线的体电阻率约1.8μΩ.cm，低温银浆的体电阻率约3-10μΩ.cm，故电阻损耗少、导电性能更优。铜栅线的线宽更窄、高宽比更高，即电极更窄、更厚，其中铜栅线的线宽约15μm，低温银浆的线宽大于40μm，故电镀铜能够降低栅线遮挡造成的遮光损失、提高载流子收集几率，上述因素共同作用使得电镀铜相较低温银浆丝网印刷可以提高0.3-0.5%光电转换效率。
在降本方面，预计电镀铜铜耗量约77mg/片，结合铜价测算得到材料成本约为0.0006元/W，显著降低浆料成本，但电镀铜额外需要配备电镀药水、掩膜材料等，目前下游需求量较少且海外供应商居多使得成本较高，未来国产化和规模放量有望降本，估计小规模初期/规模量产后成本分别约0.07/0.03元/W，故综合来看虽然电镀铜节省了银浆成本，但额外增加的电镀药水、掩膜材料等影响了材料降本效果。设备方面当前单GW电镀铜设备价值量约2亿元，未来有望降低至1亿元，按照5年折旧期，则设备折旧成本约0.04/0.02元/W。综合材料及设备折旧成本，电镀铜目前成本约为0.11元/W，与银包铜相比，电镀铜尚不具备显著降本优势，主要系电镀药水、掩膜材料等耗材及设备折旧成本较高，未来国产化和规模放量降本后有望降低至0.05元/W，在未来将是一个强有力的降本方案。
近年来相关公司也在积极布局电镀铜技术相关布局厂商中，芯碁微装的直写光刻设备正在产业龙头进行验证；迈为与SunDrive合作，多次打破铜电镀HJT电池效率纪录；宝馨科技重点推进电镀铜设备在HJT领域的应用；东威科技第三代电镀铜设备已达到8000片/小时；罗博特科单轨产线电镀铜设备标准配置为600MW；太阳井、捷得宝等亦正在开发HJT电镀铜设备，具体内容见表3-2。
表3-2 企业电镀铜布局情况
2018年建立了兆瓦级的电镀铜栅线HJT电池中试线，2021年转换效率达24.5%，2023年1月5GW异质结电池及组件基地开工，并与罗博特科、东威科技等达成战略合作框架协议。罗博特科自2011年成立以来公司深耕光伏自动化设备并得到下游客户的广泛认可，从一家小型初创型企业成为了一家研制高端自动化装备和基于工业互联网技术的智能制造执行系统软件的高新技术上市企业，先后打造业内首个太阳能电池片整厂智能化系统、建设基于5G的智慧光伏工厂。。前瞻性布局HJT领域，成功切入铜电镀业务领域，布局4种电镀技术方案。独创了全新的量产型铜电镀方案，从源头上解决了目前生产中产能低、运营成本高等痛点。2023年1月与国家电投在铜栅线异质结电池VDI电镀解决方案达成战略合作，公开的发明专利宣布实现双面电镀、单线产能 14000 整片/小时、破片率＜0.02%。
昆山东威科技股份有限公司成立于2001年，注册资本22963.2万元，是一家集研发、生产、销售为一体的设备制造企业，公司以PCB(印制电路板)电镀设备深入研发，不断提高PCB电镀技术，可提供前沿的PCB电镀设备。以生产传统PCB一次铜、二次铜、电镀镍金、PTH、黑氧化等设备为基础，力推新型专利产品- PCB垂直连续电镀(VCP)，并逐步推出一系列与此相关的垂直连续电镀设备，并在行业内率先实现VCP电镀设备设计标准化、生产流程化、产业规模化。目前推出光伏第三代垂直连续硅片电镀设备，设备速度达8000片/小时，2023年1月与国电投达成战略合作框架协议。
福建金石能源有限公司成立于2016-03-03，注册资本21725.93万元人民币，公司立足清洁能源领域，主要从事HDT高效太阳电池产业化生产设备及整套生产线“交钥匙工程”的研发、制造、销售及综合服务，致力于成为高效异质结太阳电池及高端光伏装备的世界级企业，公司致力于高效异质结太阳电池技术与装备的研发、制造十多年，金石能源已拥有完善的知识产权体系，自主研发出PECVD、PVD等核心设备，是全球仅有掌握高效异质结太阳电池技术的几家企业之一。2020年开始，金石能源逐步将微晶工艺导入自主研发的PECVD设备，先后完成了微晶N层工艺和微晶P层工艺，在具备成熟的HJT电池微晶工艺基础上，隆重推出HJT电池双面微晶化PECVD设备，2021年推出了电镀铜HBC组件，组件效率达到23.3%，中试线效率最高超26%。
苏州迈为科技股份有限公司成立于2010，注册资本为17382.35万人民币，是一家集机械设计、电气研制、软件开发、精密制造于一体的高端装备制造商，公司面向太阳能光伏、显示、半导体三大行业，研发、制造、销售智能化高端装备，主要产品包括全自动太阳能电池丝网印刷生产线、异质结高效电池制造整体解决方案、OLED柔性屏激光切割设备、Mini/Micro LED晶圆设备、半导体晶圆封装设备等。公司主要产品太阳能电池丝网印刷生产线2016年-2022年国内市占率第一、2018年-2022年全球市占率第一，2020年荣获“制造业单项冠军产品”。目前公司正在进行铜电镀整线装备的研制，包括核心环节的PVD镀种子层设备、图形化设备等。预计铜电镀整线设备年底之前会搬入客户端工厂进行中试。
苏州太阳井新能源有限公司成立于2017年，注册资本758万。由澳大利亚新南威尔士大学光伏专业海归博士团队创立，拥有资深工艺和设备研发制造团队约300余人，现已形成以太阳能电池先进金属化整体解决方案、高效N型TOPCon电池湿法设备、BIPV光伏瓦片、太阳能电池金属化系列化学品为主导的，集研发、生产、销售和服务于一体的国家高新技术企业。公司掌握异质结太阳能电池领域多项核心技术，致力于研发、生产异质结电池（HJT）铜制程整套解决方案，使用多种泛半导体工艺技术为HJT电池产线客户提供全新低成本铜制程Turnkey方案。在TOPCon电池湿法设备领域，也已成功开发了量产型TOPcon清洗制绒机。太阳井新能源在2017年成立起便开始电镀铜技术路线的研发，2020年6月大致确定技术方案并着手中试线建设。2021年初中试线调试成功，同年，公司从纯工艺公司转变为设备与材料开发的公司，并于年底完成200MW的异质结铜互连大试线建设，经反复迭代后于2022年确定初步量产路线，经过一年多的调试与迭代于2023年6月在客户端完成验收。
芯碁微装注册资本13130万元，公司专业从事以微纳直写光刻为技术核心的直接成像设备及直写光刻设备的研发和生产，是目前国内是国内直写光刻设备龙头企业。主要产品及服务包括PCB直接成像设备及自动线系统、泛半导体直写光刻设备及自动线系统、其他激光直接成像设备，得益于近年来 PCB 曝光设备性能的不断提升，公司 PCB 领域的品牌知名度和市占率逐步提升。
广州三孚新材料科技股份有限公司成立于2009年，企业注册资本9292万人民币。是一家表面工程技术解决方案提供商，主要从事表面工程技术的研究及新型环保表面工程专用化学品及设备的研发、生产、销售。目前公司与多家知名下游光伏企业开展铜电镀技术或业务合作，预计异质结电池电镀添加剂技术的产业化在2024年开始。
电镀铜能够提升0.3-0.5%效率，未来HJT加铜电镀组件效率才有可能达到740W，而随着光伏装机量提升可能带来银价上涨，存在银包铜成本增加的可能性，电镀铜能够抑制银价上涨，根据测算，当银价上涨超过43%时，电镀铜成本低于银包铜，经济性凸显，铜电镀技术商业化应用持续加速，目前行业内相关厂商积极布局，技术发展更迭较快，预计电镀铜设备2023-2024年以中试线验证测试为主，2025年有望实现设备定型和稳定量产。
3.2银包铜浆、电镀铜市场预测发展趋势
目前HJT电池片的金属电极在材料方面仍以低温银浆路线为主，但已在量产产线上向银包铜路线进行切换。据CPIA数据，2022年出货的异质结电池片中，低温银浆电极市场占比达98.2%，银包铜浆料市场占比1.2%，电镀铜使用率相对较低。目前大量HJT电池企业已经就银包铜浆料的可靠性做了数倍于 IEC 标准的DH、TC 测试，并开展了长期的户外验证，银包铜浆料在HJT量产线上具有逐步替代低温银浆的趋势。据CPIA预测，2023年HJT银包铜浆料市场占比有望提升至20.1%，2025年市占率有望进一步提升至60.2%，成为HJT低温浆料主流路线。此外，无主栅技术可与银包铜浆料有效结合，弥补银包铜浆料线高电阻缺点，使含银量进一步降低，同时可以降低胶膜用量和提高组件CTM，共同助力HJT电池降本增效。据 Solarzoom预测，2023年银包铜浆料结合无主栅技术，HJT每瓦耗量有望降低至10mg。当前，HJT降本增效与下游招标进展提速，XBC电池获得更多企业储备和量产布局，无银化电镀铜技术渗透率有望提升。相较于银包铜加0BB/NBB工艺，电镀铜量产化进度较慢，优势在于可助力电池提效 0.3-0.5%，进而提高高端组件功率，两种技术降本对比见表3-3（来源：天风证券）。预计银包铜加0BB/NBB将是短期内HJT电池量产化的主要降本路径，电镀铜有望于 2023-2024 年加快中试，并于2024年逐步导入量产。随着工艺经济性持续优化，电镀铜发展优势有望强化，预计到2025-2026年，光伏电镀铜设备市场空间有望达到 34-72 亿元，对低温银浆、银包铜、市场占有率预测见图3-2。
表3-3 银包铜及电镀铜成本
图 3-2 低温银浆、银包铜、电镀铜市场占有率
作为低温银浆的有效替代方案，银包铜是HJT电池非硅环节降本的关键驱动力之一，预计随着HJT电池与银包铜渗透率的不断提升，银包铜浆料市场空间有望持续增长。天风证券对HJT电池用银包铜市场空间进行测算：
（1）据CPIA预测，假设2023-2025年全球光伏新增装机量分别为 282、308、331GW；
（2）据北极星太阳能光伏网公众号数据，假设国内光伏电站容配比为1.2，海外光伏电站容配比为1.4；
（3）据CPIA预测数据，经测算 2023-2025 年 HJT 电池低温浆料单耗分别为 13.2、11.5、10.4 吨/GW；
（4）据CPIA预测数据，假设2023-2025HJT电池银包铜渗透率分别为20.1%、46.9%、60.2%；
（5）据华晟新能源披露数据，结合银包铜浆料降本潜力，假设 2023-2025 年银包铜浆料市场均价分别为4200、3800、3500元/kg。经测算，我们预计2023年有望成为银包铜浆料产业化元年，银包铜浆料需求有望达25.6吨，对应市场空间1.1亿元，至2025年，银包铜浆料需求有望达479.6吨，对应市场空间16.8亿元，替代空间广阔，具体见表3-4。
表3-4 银包铜市场空间预测
电镀铜技术共分为四步，在铜电镀设备中，曝光和电镀设备为两大核心设备，设备成本高也是电镀铜降本效果的影响因素之一，故电镀设备市场空间较大，预计2030年光伏铜电镀设备新增市场空间有望达到275亿元，如表3-5所示（来源：CPIA，浙商证券研究所测算）
表 3-5 电镀铜设备市场空间预测
就目前发展而言，相较于电镀技术银包铜技术更易实现，不需在现有工艺上做大的调整，有望在一两年内成为主流降本技术，未来几年发展势头良好，有望在HJT电池中代替50%以上低温银浆。但长期来看电镀铜效率高，无寿命风险，可在降本的同时实现增效，随着设备的成熟以及国产化，成本可进一步降低，银包铜及电镀铜对比见表3-5，预计未来将替代银包铜，成为最终方案。
表3-5 电镀铜及银包铜技术对比
3.3产业面临的风险与挑战
银包铜和电镀铜均属于新技术，产业发展可能存在以下风险：
（1）下游市场需求不及预期风险受宏观经济形式、政策、市场价格等因素的影响，能源行业退补之后，政策对行业的影响与之前相比大为减小，政策风险明显减小。但是下游光伏电站属于资本性投入，受宏观经济、利率环境等因素影响，如果面临非常不利的宏观经济环境，可能会对下游的需求造成比较大的负面影响。光伏行业技术替代风险：若未来下游相关产业发生重大技术革新和产品升级换代，对现有产品需求发生不利变化，可能影响下游扩产需求、光伏设备需求下滑。
（2）技术进步不确定的风险
目前行业内存在TOPCon、HJT、XBC、钙钛矿等多种技术路线，在TOPCon内部又存在PE-Ploy、LPCVD、POPAID等多种技术路线，在HJT内部存在PECVD、立式/卧式CAT-CVD、PVD、RPD等多种技术路线，电镀铜技术更适用于 HJT 技术，但HJT电池产业链未完全成熟，若产业化进程低于预期，会影响电镀铜的导入。且由于不同公司在不同技术路线、不同设备领域的竞争力有所不同，因此技术进步会对不同公司的竞争力产生一定的影响。
（3）项目扩产不及预期风险
银包铜作为一项新技术，还未经历过电站端长时间的验证，下游的接受预计还将需要一定的时间。新项目建设具有一定时间周期，在项目实际实施过程中，可能因宏观经济环境影响、报批手续缓慢、工艺技术升级等因素导致项目建设进度不达预期、不能按期达产等风险。
电镀铜技术处于研发和试验阶段，量产难点未完全攻克，耗材、设备等若无法实现降本，存在产业化进程不及预期的可能性，其他降银路线如银包铜等产业化速度更快。产能扩张竞争格局恶化风险：如果光伏各环节产能扩张速度大于下游需求增长速度，有可能出现产能过剩风险，导致光伏各环节行业竞争格局恶化、扩产节奏放缓，光伏设备需求下滑。产业化进展不及预期风险：当前铜电镀新投入成本较高、产能受到限制等仍是铜电镀产业化亟待解决的难题，若上述难题无法在预期时间内解决，则铜电镀的产业化进展将推迟。
（4）行业竞争加剧的风险
之前的光伏设备市场规模较小，具体到每个细分领域也就十几亿到几十亿的规模，对行业外厂商的吸引力并不大。随着设备规模的逐步扩大，行业内已有的设备厂商开始逐步向设备的上下游环节扩张，同时也可能吸引更多的设备厂商进入，尤其是半导体设备厂商，随着厂商的增多和竞争的逐渐加剧，对设备厂商的利润和市占率可能构成负面影响。
（5）测算具有主观性
市场空间测算偏差风险：光伏行业变化快、技术迭代多，本报告中各个市场空间测算模型仅供当前假设情况下的参考，可能存在一定预测误差风险。
（6）贸易摩擦的风险
随着我国新能源行业逐渐摆脱对补贴的依赖以及我国企业在海外的布局，个别国家可能会出于保护本国企业而推出较为不利的贸易政策。
4总结及展望
2022年8月，工信部联合六部分发布《加快电力装备绿色低碳创新发展行动计划》，其中，HJT电池被纳入太阳能装备领域的产业化发展方向。据CPIA预测，到2030年时，HJT电池的市场占比将达到第一。与传统的PERC电池相比，HJT电池具有衰减率低、温升损失低、双面率高、弱光效应等优势，这使得HJT电池具有更高的单瓦发电量。HJT电池有望成为晶硅太阳能电池下一代主流技术。
降低成本是HJT产业化的关键，低温银浆是造成HJT电池成本过高的主要原因。在HJT电池成本中，低温银浆占据总成本的比重约为20%，占电池片非硅片成本的比重超50%，降低低温银浆的成本对于HJT电池产业化有非常重要意义。目前，降低低温银浆成本的路径有以下四种：（1）使用银包铜等新型复合型浆料，（2）使用电镀铜替换低温银浆（3）降低低温银浆单耗，（4）低温银浆的国产化。这四种路径中，银包铜技术和电镀铜技术都是从材料端入手降低低温银浆的成本，银包铜技术是通过将银粉覆盖在铜粉表面来减少银的用量，通过调整银和铜的比例，能够保证转化效率的同时降低银浆成本。目前技术发展较为成熟，已实现小批量出货。目前HJT电池片的金属电极在材料方面仍以低温银浆路线为主，但已在量产产线上向银包铜路线进行切换，据CPIA预测，2023 HJT银包铜浆料市场占比有望提升至20.1%，2025年市占率有望进一步提升至60.2%，成为HJT低温浆料主流路线。此外，无主栅技术可与银包铜浆料有效结合，弥补银包铜浆料线高电阻缺点，使含银量进一步降低，同时可以降低胶膜用量和提高组件CTM，共同助力HJT电池降本增效。据Solarzoom预测，2023年银包铜浆料结合无主栅技术，HJT每瓦耗量有望降低至10mg。对于异质结而言，相较于电镀铜来说预计短期内银包铜还会是推进的主流技术，银包铜浆料的国产化和电池的长期可靠性是行业关注的重点。
光伏铜电镀技术是采用金属铜完全代替银浆作为栅线电极，可用于TopCon、HJT、BC等多种技术路径，其中HJT银浆用量相对较大，运用铜电镀技术的需求更为迫切。电镀铜技术具备低成本、高效率等优点，缺点在于工艺流程复杂导致综合成本较高，且电镀废液较难处理带来环保问题，因此当前电镀铜技术竞争力不强。但是，但电镀铜技术去银化具有明显的材料成本优势，且电镀铜技术可以在降本的同时实现增效，电镀铜相较于HJT传统丝网印刷技术，预计目前可实现0.04元/W的成本下降。而随着铜电镀设备逐步成熟，后续降本空间可观，同时相较于传统丝网印刷技术，铜电镀可以实现0.3%-0.5%的光电转换效率提升。是最具降本潜力的降本手段之一。
综合来说，电镀铜具备明显的材料成本优势和效率优势，但也具有设备难、设备贵、良率低和环境污染的局限性，若能够不断优化工艺成本和解决环保问题，日后竞争优势有望凸显。而银包铜目前已经率先步入应用，对于异质结而言，预计短期内产业推进的主流技术仍是银包铜。
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