

□蘇報駐昆山記者 占長孫
昨天,在蘇州國綠新材料科技有限公司試驗室,國家級海外高層次人才左晨東正指導技術人員測試一款最新研發的太陽能電池銀包銅漿料產品。架子上,幾百個大小不一的塑料瓶上標著不同的英文字母和數字。經歷數千次反復試驗和測試后,他們不僅打破了下一代異質結太陽能電池的電極漿料被國外壟斷的局面,而且通過“銀包銅”的形式,使電極線成本降低一半以上。
電極銀漿是太陽能電池生產的核心材料,約占電池成本的15%。在蘇州國綠的會議室里,一塊塊小型太陽能電池板上,一條條細如發絲的銀白色電極線,如同“血管”密布在藍色的硅片上,負責將因光照而產生的電流收集起來并傳導出去。“這根線不僅要盡可能細,避免影響太陽光照射,電阻還要盡可能小,否則就會影響發電效率。”左晨東說,這也一直成為國內行業研究的兩大難點。
20多年前,憑借優異成績,左晨東獲得美國三大理工學院之一的佐治亞理工學院全額獎學金,攻讀材料科學與工程專業博士學位。之后,經過層層嚴苛選拔,先后在美國機構從事新能源材料的研究工作,并參與創辦了先進材料公司,專注于太陽能電池電極銀漿的研發生產,探索下一代光伏產業的革命性技術。
當時,光伏產業在國內如火如荼地發展,左晨東意識到,這是一個巨大的市場機遇,也是自己可以為國家貢獻一臂之力的熟悉“水域”。妥當安排后,左晨東放棄美國優渥的工作條件和生活待遇,與妻子一起帶著一雙年幼的兒女舉家回國,投身國內新材料創新創業大潮。
2019年,在先后去了20多個地方,看了50多家產業園后,左晨東在朋友的介紹下,懷著對“上有天堂,下有蘇杭”的向往,前往蘇州考察,并最終選擇花橋經濟開發區作為創業基地。
與傳統的高溫燒結型銀漿相比,發電效率高達28.5%的異質結電池被視為下一代光伏電池的顛覆性技術,特別是與鈣鈦礦電池疊層,理論上可實現40%以上的發電效率。多年來,蘇州國綠一直聚力推動異質結電池低溫銀漿產品的國產化,解決目前制約下一代電池發展的降本提效問題。
銀是導電性最好的金屬材料,銅是僅次于銀的材料,但是銀成本高,銅容易氧化——銀包銅粉則具備兩種金屬粉體各自價格和穩定性的優勢。在左晨東帶領下,蘇州國綠與銀粉供應商進行深度戰略合作,探究粉體低溫燒結機理,通過銀包銅粉技術,自主研發出成熟、穩定、性能優異的低溫電極銀漿產品,并具備快速匹配研發有機載體的能力,成功打破國際壟斷。
“銀包銅粉是采用先進表面處理技術,在銅微納米顆粒表面沉積致密的銀鍍層,從而提升銅粉抗氧化性和導電性。”看著記者一臉疑惑不解的樣子,左晨東隨手拿起一罐裝在一個類似燈泡的容器中的銀包銅粉樣品說,通過用銀包銅粉取代銀漿中的銀粉,可以大大降低異質結漿料的銀含量,壓降電極線成本,更好滿足國內光伏企業大范圍使用需求。
就電極銀包銅漿料來說,相關材料可能涉及納米銀粉、銀包銅粉、無機助劑等幾十種,涉及化學、材料、電子、物理等多學科內容,是一項龐雜的探索工程。左晨東經常凌晨三四點帶著困擾他的問題從夢中醒來。從銀粉,到銀包銅粉,再到不斷嘗試降低銀包銅漿料中的銀比例,在內部數千次的配方開發測試后,產品性能終于逐漸達到預期。
在蘇州國綠最新的銀包銅漿料產品中,銀含量已經可以從90%降到30%,實現15um以內的細線印刷技術。企業還開發了多套成熟有機體系,其自創的低溫固化燒結技術,不僅固化時間短,而且不需要低溫冷藏保存,并通過創新配方和生產工藝,解決了納米銀粉在大批量生產中的分散性問題。目前,產品已通過多家公司測試,性能達到國際領先水平。
新能源電池材料行業具有廣闊的發展前景和巨大的市場潛力,但技術迭代升級快,創業者需具備長期布局的心態。“這需要注入耐心資本,只有根扎深,才能成長茁壯。”左晨東說。
“昆山服務”始終陪伴左右,昆山常態化開設“昆如意”人才學院,豐富人才生活,促進技術分享交流,幫助打通上下游產業鏈。左晨東說,在“免審即享”政策下,企業還便捷獲得省級專精特新、高新技術企業培育等獎補資金,鼓舞了創新發展的信心。