“颜值”与“实力”并存！下半年多主栅或迎来较大产能扩充

在领跑者计划和光伏新政的影响下，光伏行业对于“降本增效”的需求从未像今天这么迫切过，目前企业大多选择以主流电池技术叠加各种组件技术来实现这一追求。以下半年的“香饽饽”第三批领跑者项目为例，竞标时企业都是奔着满分的标准申报的，也就是单晶310W、多晶295W，如占比最多的PERC，目前一线厂商基本都有很大体量的产能，看似产能供应充足，但真正能达到310W的高效单晶PERC产能却是较为紧张的，这时就需要组件技术的“帮忙”了。

海泰新能副总经理刘强表示，“目前PERC中能达到310W的组件产能还是比较少的，尤其是双面PERC，若正面要达到310W，基本上必须叠加半片或者多主栅技术才行。”这两种组件技术都能为组件功率带来5W左右的提升，目前半片技术已经较为成熟，而多主栅相对来说技术难度较高，因此本文接下来将主要介绍多主栅的技术原理以及发展现状。

多主栅(Multi-Busbar，MBB)通常指电池采用更多更细的主栅，主栅线在6根以上，电池片之间使用更多更细的焊带进行互联。

图一 多主栅结构

栅线细化的原理

减小栅线面积的意义在于，一是可以减小遮光面积，从而增大短路电流;二是可以减小金属接触面积，降低表面载流子复合，从而增大开路电压，两者都可以提升电池转换效率。从这个角度看，当然栅线越细越好。

但是，减小栅线面积的途径无外乎减少栅线根数和减小栅线横截面积两种，从电阻率的角度看，前者会导致发射区串联电阻增大，后者会导致电极线电阻增大，即栅线面积越小，串联电阻越大，从而导致填充因子降低，效率降低。因此，主栅和副栅设计的核心是在遮光和导电之间取得平衡。

而多主栅技术可以很好地解决上述矛盾。通过将栅线密化，增加主栅根数，可以减小发射区横向电阻，此外在增加栅线横截面积的同时减小栅线宽度(即减小栅线的宽度，同时增加栅线高度)，可以减小导线电阻。

图二 常规工艺栅线细化的技术途径

多主栅的优势

多主栅技术最大的特点就是既能大幅降低电池片生产过程中的银浆耗量，同时又能提高组件的输出功率，降本增效兼得。据了解，多主栅技术主要具有以下优势：

(1)在电池制作过程中可以降低50%甚至更多的银浆耗量，尤其是近年来双面技术不断发展，多主栅应用在双面电池中可节省更多银浆;

(2)多主栅电池采用9/12条栅线设计，增加了栅线对电流的收集能力，同时降低了内损，并减少了遮光面积，有效受光面积增大，使得组件功率至少提升一个档位(5W-8W);

(3)多主栅区别于传统主栅与焊带的设计，9/12栅设计使得栅线的残余应力有效降低，电池出现隐裂的几率大大降低;

(4)由于栅线间隔小，即使电池片出现隐裂、碎片，多主栅电池功损率减少，仍能继续保持较好的发电表现;

(5)多主栅产品外观美观，可媲美IBC组件，在一些特殊应用场景优势明显。

多主栅发展现状及趋势

早在21世纪初，日本京瓷发现增加主栅的数量，可以减少电流在细栅中经过的距离以及每条主栅承载的电流，既减小了电阻损耗，又提高了转换效率。从最初的2主栅到三主栅、四主栅，再到如今主流的五主栅和逐渐发展壮大的多主栅，企业开始不断尝试提升电池片主栅线的数量。

图三 主栅数量发展路线图

2017年，一些企业开始推出多主栅产品。而在不久前结束的SNEC 2018展会上，多主栅已经成为大多数组件企业展台的必备产品之一，它们或是叠加PERC，或是叠加N型，亦或其他技术，这归功于多主栅良好的兼容性。如海泰新能在SNEC上就展出了多主栅单、多晶组件，半片多主栅多晶组件等一系列多主栅产品。

图四 海泰新能半片多主栅组件

“多主栅技术的关键在于串焊，这也是多主栅技术的主要难点，目前主要采用圆形焊带进行电池片的焊接。”刘强介绍说，“另外，由于12根栅线焊点太多，手动焊接效率太慢，因此多主栅组件生产必须要搭配自动汇流焊接设备，以满足产能需求。目前海泰新能生产的单晶PERC或单晶SE电池+多主栅可以实现300-310W。”

设备方面，多主栅技术在电池产线上只需改变印刷网版即可，在组件产线上需采用全新的串焊机，后续叠层、层压等步骤与传统技术并无差异。目前多主栅串焊机已实现了国产化，国内设备企业如宁夏小牛、奥特维、无锡先导等都可以实现多主栅焊接。据宁夏小牛自动化设备有限公司董事长王小牛介绍，目前国内多主栅串焊设备已出货3-5GW，从设备订货情况来看预计今年下半年将迎来较大规模的产能扩充。

成本方面，据王小牛介绍，多主栅技术在电池端由于银浆用量的减少，每片电池成本可下降2毛钱左右;在组件端，整片的组件制造成本相比传统组件略高一些，这主要是由于焊带、EVA的投入更高，综合功率提升后经济收益基本持平，但多主栅若叠加半片技术后，制造成本则相对常规组件有所降低。综合电池和组件成本，总体而言多主栅技术的成本会稍低一些。

根据PV Infolink统计，目前国内多主栅现有产能约1.7GW。尽管目前相对来说产能较小，但除前文提到的应用领跑者需以多主栅技术辅助外，多主栅在技术领跑者中也占了一席之地，这也将加速带动多主栅技术走向更成熟的阶段，预计实际量产体量将加速提升。根据ITRPV 2018的预测，未来几年内三主栅将逐渐消失，五主栅已经成为当今的主流，预计未来两三年内多主栅技术将大规模应用。

图五 ITRPV对主栅数量发展趋势的预测