铜浆料正成为光伏金属化降本最具潜力的技术方向。广发证券光伏设备深度报告指出，银价约818美元/kg，而铜价仅8.9美元/kg，铜成本约为银的1/100；电导率铜仅比银低5%；碳排放铜比银好40倍；地壳丰度铜比银多约1000倍。铜在成本、碳排放、资源丰度上具备压倒性优势。在BC电池上采用铜浆料，转换效率可达23.25%，与银浆料对照组（23.14%）基本相当甚至微幅提升。在TOPCon上应用可能导致0.2%的效率下降，在HJT上则可能导致0.5%的效率下降。铜浆料应用的最佳场景是BC电池——聚和材料已推出铜浆产品，在应用于电池背面细栅且浆料单耗不变情况下，电池效率几乎无损失。
铜vs银——成本相差百倍，性能相差无几
光伏行业正在经历从“银浆料”向“铜浆料”的金属化材料革命。银和铜的核心性能对比如下：银价为818美元/kg，铜价为8.9美元/kg，铜价格约为银的1/100（便宜约100倍）；电导率铜为1.68×10⁻⁸Ω·m，银为1.59×10⁻⁸Ω·m，铜仅比银低5%的导电性，差距微乎其微；碳排放铜为3.97kgCO₂/kg，银为155kgCO₂/kg，铜比银好40倍；地壳丰度铜为68ppm，银为0.086ppm，铜比银多约1000倍。
从材料属性看，铜是银的完美替代品——成本更低、资源更丰富、碳排放更低、导电性差距极小。铜浆料的问题在于金属铜极易氧化，因此无论采用高温烧结或是低温固化的方式形成导电线路，都需要在惰性气体氛围中进行，这大大增加了工艺难度和成本。此外，铜还可能导致铜原子渗入硅片，对载流子寿命造成不利影响。
尽管面临挑战，铜浆料仍是光伏金属化降本的最优方向。主流判断认为，铜浆料在BC上可以做到几乎无损失，在TOPCon上可能导致0.2%左右的效率下降，在HJT上可能导致0.5%左右的效率下降。
表3：铜与银关键性能对比| 指标 | 银（Ag） | 铜（Cu） | 铜vs银优势 |
|---|
| 价格（美元/kg） | 818 | 8.9 | 便宜约100倍 |
| 电导率（10⁻⁸Ω·m） | 1.59 | 1.68 | 仅低5% |
| 碳排放（kgCO₂/kg） | 155 | 3.97 | 好40倍 |
| 地壳丰度（ppm） | 0.086 | 68 | 多约1000倍 |
铜浆料在BC电池——效率无损失的最佳应用场景
BC电池的背面电极结构天然适合铜浆料应用。论文《Thermal stable high efficiency copper screen printed back contact》在BC电池上采用铜浆料（铜与硅之间有一层银的种子层隔绝直接接触）进行对照实验：铜浆料组Best Cell转换效率23.25%，Ag浆料对照组23.14%；Voc铜浆料组690.2mV vs 687.2mV；FF铜浆料组80.56% vs 80.32%。铜浆料在BC上实现了效率无损失甚至微幅提升。
聚和材料在铜浆料领域布局领先。2024年11月，聚和材料CTO在演讲中展示：公司首创推出可用于光伏电池的铜浆产品，在铜粉中添加抗氧化剂及烧结剂。与铝浆产品相比，聚和铜浆产品在应用于电池背面细栅且浆料单耗不变情况下，电池效率几乎无损失，而铝浆产品则存在1%的电池效率损失。
从器件结构看，BC电池的优势在于：背面电极区域可以单独优化，铜浆料与银种子层的结合更可控；铜栅线的氧化问题在背面更容易通过封装材料保护；电极完全在背面，遮光问题不敏感，允许铜栅线有更大的横截面积来弥补电导率差异。
铜浆料在TOPCon和HJT——效率有损失但可优化
铜浆料在TOPCon电池上的应用研究（论文《Ultra-Lean Silver Screen-Printing for Sustainable Terawatt-Scale Photovoltaic》）显示：“Rear Ag+Cu”（背面银+铜）的转换效率、开压、短路电流密度稍有上升但不明显，填充因子有一定下降；而“Front Ag+Cu”（正面银+铜）的转换效率、填充因子、短路电流密度均有明显下降。
铜浆料在HJT电池上的应用研究（论文《Conductive copper pastes for PV metallization》）显示：“Rear Cu + Front Ag”效率23.29%（Ag对照组23.79%），“Front Cu + Rear Ag”效率23.04%，“Cu Both sides”效率23.08%，均出现不同程度下降，幅度约0.5-0.7个百分点。
总体来看，铜浆料的应用效果排序为：BC（几乎无损失）> TOPCon（约0.2%损失）> HJT（约0.5%损失）。BC电池将成为铜浆料降本路线的最佳载体。
激光转印——铜浆料印刷的配套工艺
激光转印技术有望在铜浆料应用中发挥重要作用。由于铜浆料不能直接与硅接触（需先印刷银种子层形成欧姆接触），激光转印可应用于银种子层的精密印刷，进一步降低银的使用量。激光转印相比丝网印刷可制作线宽20μm以下的栅线，正面银浆用量节省超过50%，与铜浆料结合将实现最大程度的降本。
聚和材料等浆料龙头在铜浆产品上的突破，叠加激光转印等精密印刷工艺的成熟，铜浆料有望在BC电池扩产周期中率先实现规模化应用，推动光伏金属化环节的降本革命。
