性能
優(yōu)點:銅包鋁焊帶以鋁為基材、銅為外層,其銅層提供了一定的導(dǎo)電性,在對電流要求不高的低功率光伏組件中可滿足串聯(lián)連接需求?。此外,由于鋁材密度低,在相同重量下可采用更大截面積設(shè)計,對導(dǎo)電性能的不足有一定緩解作用。
缺點:銅包鋁焊帶的有效電導(dǎo)率低于純銅。其鋁芯和銅層的界面易產(chǎn)生接觸電阻,特別是在高功率輸出時電壓降增加,導(dǎo)致系統(tǒng)能量傳輸效率下降、組件輸出功率降低?。長期使用中,溫度循環(huán)和濕熱環(huán)境會使銅鋁界面退化、電阻增大,進一步加劇性能損失?。相比之下,純銅焊帶導(dǎo)電性能優(yōu)異,在各類功率條件下均能提供更低的電阻損耗和更穩(wěn)定的發(fā)電效率。
成本
優(yōu)點:銅包鋁焊帶最大的優(yōu)勢在于成本顯著降低。光伏焊帶成本中銅材占比超過70%?,而鋁的市場價格遠低于銅價。研究報告指出,使用銅包鋁材料可使焊帶成本比純銅(或銅銀)焊帶降低約30%–40%?。這意味著在銅價高企時期,通過鋁替代部分銅材,組件成本可大幅下降?。
缺點:盡管材料成本降低,但銅包鋁焊帶的性能損失會帶來間接成本。其導(dǎo)電率不足造成的發(fā)電效率下降,可能提高每度電度電成本?。另外,如果因可靠性問題造成組件返修或提前更換,也會增加長期運行成本。相比之下,純銅焊帶在降低效率和維護成本方面具有優(yōu)勢。
可靠性
優(yōu)點:銅包鋁焊帶重量更輕,可略微減輕組件整體重量和靜載荷,有助于降低運輸成本和對組件結(jié)構(gòu)的機械應(yīng)力,理論上對長期可靠性有一定正面影響。對于環(huán)境溫和、功率要求低的應(yīng)用場景,銅包鋁焊帶經(jīng)過常規(guī)認證測試后,也能在出廠質(zhì)保期內(nèi)保持正常工作。
缺點:銅包鋁焊帶的可靠性問題較多。其抗拉強度和彎曲強度均低于純銅焊帶,安裝或風(fēng)雪等機械載荷作用下更易產(chǎn)生斷裂或永久形變?。在潮濕或海洋等腐蝕性環(huán)境中,銅與鋁易發(fā)生電化學(xué)腐蝕,腐蝕產(chǎn)物會進一步增加接觸電阻,嚴重時縮短焊帶壽命?。此外,銅和鋁熱
膨脹系數(shù)差異較大,溫度循環(huán)時會在界面產(chǎn)生應(yīng)力,可能導(dǎo)致涂層分層或焊點裂紋?。相反,純銅焊帶耐久性更高,能更好地抵抗環(huán)境應(yīng)力和長周期載流工作。
總結(jié)對比
綜合來看,銅包鋁焊帶以成本優(yōu)勢著稱,可顯著降低材料投入?,適用于追求成本最優(yōu)的低功率模塊或短串系統(tǒng)。然而,其電導(dǎo)率和機械強度低于純銅,可靠性和發(fā)電效率存在折衷?。在PERC等傳統(tǒng)技術(shù)中,一些成本敏感的廠商會采用銅包鋁焊帶以降低生產(chǎn)成本;但在追
求高效率和高可靠性的N型技術(shù)(如TOPCon、HJT)中,因?qū)旊姄p耗和長期可靠性要求更嚴格,主流廠商通常仍采用純銅焊帶或其它高端互聯(lián)技術(shù)??傊~包鋁焊帶在成本維度具有明顯優(yōu)勢,而在性能和可靠性上存在不足,兩者需根據(jù)具體產(chǎn)品定位和運行環(huán)境進行權(quán)衡?。
市場研究指出,銅包鋁焊帶成本比純銅降低約30–40%?,但其導(dǎo)電性和可靠性差異可能降低系統(tǒng)發(fā)電效率?。行業(yè)分析報告顯示,光伏焊帶成本中銅材占比超過70%,材料價格波動對成本影響顯著?,說明替代材料的成本優(yōu)勢。上述資料為本文分析提供了數(shù)據(jù)和論據(jù)支撐。