پاسخ مستقیم: مصرف نقره در صنعت فتوولتائیک تقریباً به 6,146 تن در سال 2024 رسید, ، که نشاندهنده 17% از تقاضای جهانی نقره. است. با این حال، افزایش شدید قیمت نقره - که بیش از 70% در سال 2025 افزایش یافت تا از 80 دلار در هر اونس فراتر رود- تولیدکنندگان را به سمت “استراتژیهای ”کاهش نقره". سوق میدهد. این استراتژیها شامل خمیرهای مسی با روکش نقره (کاهش محتوای نقره به میزان 50-80%)،, فناوریهای آبکاری مس, و معماریهای پیشرفته سلول مانند TOPCon و HJT. است. تولیدکنندگان پیشرو مانند LONGi و Aiko Solar در اوایل سال 2026 در حال دستیابی به تولید در مقیاس گیگاوات از ماژولهای بدون نقره هستند.
نکات کلیدی
نقره همچنان ستون فقرات تولید الکترود سلولهای خورشیدی به دلیل رسانایی الکتریکی بینظیر آن است، اما نوسانات قیمت این فلز به یک فشار هزینه حیاتی برای تولیدکنندگان فتوولتائیک تبدیل شده است. این صنعت 197.6 میلیون اونس (تقریباً 6,146 تن) نقره در سال 2024 مصرف کرد که تقریباً یک سوم تقاضای جهانی نقره صنعتی.
را نشان میدهد. افزایش چشمگیر قیمت - از اواسط 20 دلار در هر اونس در اوایل سال 2024 به اوج بالای 84 دلار در دسامبر 2025- تلاشهای جایگزینی را تسریع کرده است. خمیر نقره اکنون 14-30% از کل هزینههای تولید سلول خورشیدی, را تشکیل میدهد، در حالی که این میزان در سال 2023 تنها 5% بود، که تولیدکنندگان را مجبور به اولویتبندی نوآوریهای کاهش نقره میکند.
سه مسیر اصلی برای رفع وابستگی به نقره در حال ظهور هستند:
- خمیرهای مسی با روکش نقره یک راه حل فوری ارائه میدهند، محتوای نقره را به 15-30% کاهش میدهند در حالی که سازگاری با زیرساختهای چاپ سیلک موجود را حفظ میکنند.
- آبکاری مس یک رویکرد رادیکالتر را نشان میدهد، نقره را به طور کامل از طریق تکنیکهای رسوبگذاری درجه نیمهرسانا حذف میکند، اگرچه نیاز به سرمایهگذاری قابل توجهی در خطوط تولید جدید دارد.
- معماریهای بهینهسازیشده سلول- به ویژه طرحهای هتروجانکشن (HJT) و تماس پشتی (BC) - پردازش در دمای پایینتر را امکانپذیر میکنند که ادغام مس را تسهیل میکند و در عین حال کارایی کلی را بهبود میبخشد.
تولیدکنندگان بزرگ در حال حاضر استقرار در مقیاس بزرگ را آغاز کردهاند. LONGi Green Energy برنامههای خود را برای تولید انبوه سلولهای تماس پشتی متالیزه شده با مس در سه ماهه دوم سال 2026 تأیید کرد، در حالی که Aiko Solar مقیاسبندی کرده است 10 گیگاوات از ماژولهای “ABC” بدون نقره. تحلیلگران صنعت پیشبینی میکنند که اگر متالیزاسیون مس تا سال 2030 سهم بازار 50% را به دست آورد،, تقاضای نقره از انرژی خورشیدی میتواند سالانه 260 میلیون اونس کاهش یابد.
چرا نقره بر تولید فتوولتائیک تسلط دارد
نقش نقره در تولید سلولهای خورشیدی ناشی از ترکیبی منحصر به فرد از خواص فیزیکی است که توسط مواد جایگزین بیرقیب باقی مانده است. با بالاترین رسانایی الکتریکی در بین تمام فلزات (63.0 × 10⁶ S/m در 20 درجه سانتیگراد)، نقره جمعآوری و انتقال کارآمد الکترونها را در سطح سلول خورشیدی با حداقل تلفات مقاومتی امکانپذیر میکند.
The فرآیند متالیزاسیون برای سلولهای خورشیدی سیلیکونی کریستالی متکی به خمیر نقره- یک ماده کامپوزیتی حاوی ذرات نقره فوقالعاده ریز (به طور معمول 0.5-2 میکرومتر)، فریت شیشه و بایندرهای آلی. در طول فرآیند پخت در دمای بالا (700-900 درجه سانتیگراد برای سلولهای سنتی)، فریت شیشه از طریق لایه نیترید سیلیکون ضد انعکاس اچ میشود و به ذرات نقره اجازه میدهد تا تماس اهمی مستقیم با زیرلایه سیلیکونی برقرار کنند. این “قابلیت ”آتشسوزی" امکان تولید مقرون به صرفه با چاپ اسکرین را فراهم می کند در حالی که مقاومت های تماسی زیر 1 mΩ·cm² را به دست می آورد.
فراتر از رسانایی، خواص نوری نقره به عملکرد کلی پنل کمک می کند. بازتاب بالا (>95% در سراسر طیف خورشیدی) جذب نور را در انگشتان شبکه جلویی به حداقل می رساند و فوتون های بیشتری را به لایه فعال سیلیکون هدایت می کند. مقاومت نقره در برابر اکسیداسیون و خوردگی پایداری طولانی مدت را در محیط های بیرونی تضمین می کند و از استانداردهای گارانتی 25-30 ساله صنعت.
مصرف نقره بر اساس فناوری سلول
شدت استفاده از نقره در صنعت فتوولتائیک با گذار های تکنولوژیکی به طور قابل توجهی تکامل یافته است:
- P-type PERC فناوری: تقریباً 100-110 میلی گرم نقره در هر سلول
- TOPCon سلول ها: 80-90 میلی گرم در هر سلول
- Heterojunction (HJT) طرح ها: 70-75 میلی گرم
- Back-contact (BC) سلول ها: تا 135 میلی گرم
اگرچه این ارقام نشان دهنده کاهش نسبت به تکرارهای قبلی است، اما مصرف مطلق در هنگام ضرب در حجم تولید جهانی که از 700 گیگاوات ظرفیت تولید سالانه سلول.
آسیب پذیری عرضه
وابستگی بخش خورشیدی به نقره یک آسیب پذیری ساختاری. ایجاد می کند. برخلاف مس یا آلومینیوم، تقریباً 70% تولید نقره به عنوان یک محصول جانبی از استخراج سرب، روی و مس رخ می دهد. این بدان معناست که رشد عرضه نقره توسط اقتصاد سایر بازارهای فلزات محدود می شود و توانایی صنعت را برای افزایش تولید در پاسخ به تقاضای فتوولتائیک محدود می کند.
تولید اولیه معادن نقره در حدود 813 میلیون اونس در سال, ثابت مانده است، در حالی که کل تقاضای نقره به 1.16 میلیارد اونس در سال 2024, رسید، و کسری عرضه مداوم ایجاد کرد که اکنون برای پنج سال متوالی ادامه یافته است.
بحران قیمت نقره و تأثیر آن بر اقتصاد خورشیدی
بازار نقره یک تحول بی سابقه را در طول سال های 2024-2025 تجربه کرد و به طور اساسی ساختار هزینه تولید فتوولتائیک را تغییر داد. پس از معامله در محدوده نسبتاً پایدار 20-25 دلار در هر اونس برای چندین سال، قیمت نقره از اواسط سال 2024 شروع به افزایش کرد. تا دسامبر 2025، قیمت های لحظه ای از 84 دلار در هر اونسفراتر رفت—یک افزایش 170% که حتی از افزایش چشمگیر 73% طلا در همان دوره نیز فراتر رفت.
فشار هزینه بر تولیدکنندگان
این انفجار قیمت، فشارهای هزینه فوری را در سراسر زنجیره تامین خورشیدی ایجاد کرد. خمیر نقره, که تنها 5% از کل هزینه های تولید سلول در سال 2023, را تشکیل می داد، تا اواخر سال 2025 به 14-30%, افزایش یافت، بسته به فناوری سلول و فرمولاسیون خمیر.
برای تولیدکنندگان سلول TOPCon، این تأثیر به ویژه شدید بود: در حالی که قیمت سلول ها تقریباً 30% از پایین ترین سطح دسامبر 2025 افزایش یافت، این به سختی با تورم هزینه نقره همگام بود. تولیدکنندگان ماژول با حاشیه های حتی کمتری روبرو بودند و یک فشردگی شدید حاشیه سود ایجاد کردند که سودآوری را در سراسر صنعت تهدید می کرد.
عوامل ساختاری تقاضا
تقاضای ساخت صنعتی به رکورد 680.5 میلیون اونس در سال 2024, رسید، و فتوولتائیک به تنهایی 197.6 میلیون اونس—تقریباً 29% از مصرف صنعتی. را مصرف کرد. این تمرکز تقاضا در یک بخش واحد عدم کشش قیمت, ایجاد می کند، زیرا تولیدکنندگان خورشیدی نمی توانند به راحتی مصرف را بدون قربانی کردن حجم تولید کاهش دهند.
در همین حال، اهداف نصب جهانی خورشیدی همچنان در حال افزایش است، با آژانس بین المللی انرژی پیش بینی می کند 4000 گیگاوات از ظرفیتهای جدید اضافه شده تا سال ۲۰۳۰، که به طور بالقوه سهم انرژی خورشیدی از کل تقاضای نقره را به بالای ۲۰٪ میرساند.
محدودیتهای عرضه
محدودیتهای سمت عرضه این فشارها بر تقاضا را تشدید میکنند:
پروژههای جدید استخراج نقره نیازمند ۵ تا ۸ سال از زمان کشف تا تولید هستند, ، که این امر پاسخ سریع عرضه اولیه به سیگنالهای قیمت را غیرممکن میسازد. ماهیت فرعی بیشتر تولید نقره به این معنی است که خروجی توسط چرخههای بازار مس، سرب و روی تعیین میشود تا مستقیماً توسط قیمت نقره.
عوامل ژئوپلیتیکی بازارهای فیزیکی را بیشتر محدود کردهاند، با چین—که تقریباً ۷۰٪ از ظرفیت تولید جهانی انرژی خورشیدی را تشکیل میدهد—اجرای محدودیتهای صادرات نقره تصفیه شده در سال ۲۰۲۵, ، چالشهای نقدینگی را تشدید کرده و باعث نوسانات شدید قیمت میشود.
ضرورت استراتژیک
برای تولیدکنندگان انرژی خورشیدی که با حاشیههای سود بسیار کم فعالیت میکنند (به طور معمول ۵ تا ۱۵٪ برای تولیدکنندگان ماژول)، افزایش هزینه نقره یک تهدید جدی برای بقا. است. یک افزایش ۱۰ دلاری در هر اونس در قیمت نقره تقریباً معادل ۰.۰۲ تا ۰.۰۳ دلار در هر وات در هزینههای اضافی سلول است، که میتواند سودآوری را به طور کامل در بازارهای رقابتی که قیمت ماژول به زیر ۰.۱۵ دلار در هر وات کاهش یافته است، از بین ببرد.
این فشار اقتصادی یک ضرورت استراتژیک واضح ایجاد کرده است: تولیدکنندگان باید یا هزینهها را به مشتریان منتقل کنند (با خطر از دست دادن سهم بازار)، حاشیههای سود فشرده را بپذیرند (تهدیدی برای بقای بلندمدت)، یا اساساً فرآیندهای متالیزاسیون خود را دوباره طراحی کنند تا وابستگی به نقره را کاهش یا حذف کنند.
فناوریهای کاهش نقره: از صرفهجویی تدریجی تا جایگزینی کامل
پاسخ صنعت انرژی خورشیدی به فشارهای قیمت نقره شامل سه مسیر فناوری متمایز, است، که هر کدام مبادلات متفاوتی بین سرعت پیادهسازی، الزامات سرمایهای و پتانسیل کاهش نقره ارائه میدهند.
خمیر مس با روکش نقره: راه حل فوری
خمیر مس با روکش نقره (Cu @Ag) سریعترین فناوری قابل استقرار برای کاهش نقره است و ۵۰ تا ۸۰٪ کاهش نقره را ضمن حفظ سازگاری با زیرساختهای چاپ اسکرین موجود ارائه میدهد. در این روش، ذرات مس با یک پوسته نازک نقره پوشانده میشوند (به طور معمول ۱۵ تا ۳۰٪ نقره از نظر وزن)، و یک ماده کامپوزیتی ایجاد میکنند که از هزینه کمتر مس استفاده میکند در حالی که خواص سطحی برتر نقره را حفظ میکند.
چالش فنی: چالش فنی در جلوگیری از اکسیداسیون مس در طول فرآیند پخت در دمای بالا مورد نیاز برای تشکیل تماس است. در دماهای بالاتر از ۷۰۰ درجه سانتیگراد، مس به راحتی اکسید میشود و لایههای اکسید مس را تشکیل میدهد که مقاومت تماس را به شدت افزایش داده و راندمان سلول را کاهش میدهد. پوشش نقره به عنوان یک مانع محافظ عمل میکند، اما حفظ یکپارچگی پوسته تحت تنش حرارتی نیاز به کنترل دقیق دارد.
کاربرد در سلولهای HJT: برای سلولهای هتروجانکشن (HJT), که در دماهای پایینتر (۱۸۰-۲۵۰ درجه سانتیگراد) پردازش میشوند، خمیر مس با روکش نقره به ویژه مورد استقبال قرار گرفته است. کاهش تنش حرارتی، تخریب پوسته نقره و خطرات انتشار مس را به حداقل میرساند و به محتوای نقره اجازه میدهد تا به 15-20% کاهش یابد در حالی که راندمان قابل مقایسه با خمیرهای نقره خالص حفظ میشود.
کاربرد در سلولهای TOPCon: سلولهای TOPCon به دلیل دمای پخت بالاتر (به طور معمول ۷۰۰-۸۵۰ درجه سانتیگراد) چالشهای بیشتری را ارائه میدهند. تولیدکنندگان “معماریهای خمیر ”دو لایه"را توسعه دادهاند: ابتدا یک لایه بذر نازک نقره چاپ و پخته میشود تا تماس اهمی برقرار شود و یک مانع انتشار مس ایجاد شود، و سپس یک لایه ضخیم Cu @Ag که رسانایی حجیم را فراهم میکند. این رویکرد کاهش مصرف نقره بیش از ۵۰٪.
را امکانپذیر میکند.توجیه اقتصادی : با قیمت ۸۰ دلار در هر اونس برای نقره و ۴ دلار در هر پوند برای مس، کاهش ۷۰٪ در محتوای نقره تقریباً معادل ۰.۰۱۵ تا ۰.۰۲۰ دلار در هر وات. در صرفهجویی در هزینه مواد است—که برای بازگرداندن سودآوری برای بسیاری از تولیدکنندگان کافی است. الزامات سرمایهای حداقل است، زیرا خطوط چاپ اسکرین موجود فقط به تغییرات فرمولاسیون خمیر و تنظیمات جزئی پروفایل پخت نیاز دارند..
پیشبینی میشود که پذیرش خمیر Cu @Ag تا سال ۲۰۲۷ به ۳۰ تا ۴۰٪ از تولید جهانی سلول برسد.
آبکاری مس آبکاری مس: تحول اساسی یک رویکرد اساساً متفاوت را نشان میدهد که نقره را به طور کامل حذف میکند.
با قرض گرفتن تکنیکهای ساخت نیمهرسانا. به جای چاپ و پخت خمیر فلزی، این روش مس را از طریق فرآیندهای الکتروشیمیایی رسوب میدهد و به متالیزاسیون خطوط ظریف با رسانایی و خواص مکانیکی برتر دست مییابد.نمای کلی فرآیند : این فرآیند با رسوب یک (به طور معمول مس یا نیکل، با ضخامت 50-200 نانومتر) از طریق رسوب بخار فیزیکی (PVD) یا کندوپاش. سپس این لایه بذر با استفاده از فوتولیتوگرافی یا فرسایش لیزری برای تعریف هندسه انگشتی شبکه، الگوبرداری میشود. زیرلایه الگوبرداری شده در حمام الکترولیتی حاوی یونهای مس غوطهور میشود، جایی که جریان اعمال شده باعث رسوب مس به طور انتخابی بر روی لایه بذر میشود و انگشتان شبکه را تا ارتفاع مورد نظر (به طور معمول 15-30 میکرومتر) میسازد.
مزایای فنی: انگشتان مسی آبکاری شده را میتوان باریکتر (تا 20-30 میکرومتر در مقابل 40-60 میکرومتر برای خمیر چاپ شده با صفحه) با نسبت ابعاد بالاتر ساخت، که تلفات سایه را کاهش میدهد در حالی که مقاومت سری پایین را حفظ میکند. ساختار مس خالص از خود نشان میدهد مقاومت ویژه حجمی 1.7 μΩ·cm—تقریباً 40% کمتر از خمیر نقره پخته شده—امکان ساخت انگشتان بلندتر و فرمتهای سلولی بزرگتر را بدون جریمههای بازدهی فراهم میکند.
چالشها: با این حال، آبکاری پیچیدگی و هزینه قابل توجهی را به همراه دارد. سرمایه گذاری اولیه برای یک خط آبکاری کامل از 15-25 میلیون دلار به ازای هر گیگاوات ظرفیت—تقریباً 3-4 برابر بیشتر از تجهیزات چاپ صفحه است. الزامات کنترل فرآیند سختگیرانه است، زیرا تغییرات در یکنواختی لایه بذر، چگالی جریان آبکاری یا ترکیب الکترولیت میتواند باعث ایجاد نقصهایی شود که بازده را کاهش میدهد.
مشکل “مسمومیت با مس”: اتمهای مس به راحتی در دماهای بالا به داخل سیلیکون نفوذ میکنند و نقصهای سطح عمیقی ایجاد میکنند که به عنوان مراکز نوترکیبی عمل میکنند و بازده سلول را به شدت تخریب میکنند. پیشرفت مهمی که آبکاری مس مدرن را ممکن ساخت، با معماریهای سلولی پیشرفته—به ویژه هتروجانکشن (HJT) و طرحهای تماس پشتی (BC) —که لایههای اکسید رسانای شفاف (TCO) یا پشتههای غیرفعالسازی تخصصی را در خود جای میدهند که به عنوان موانع انتشار مس.
موثر عمل میکنند، حاصل شد.استقرار تجاری. : تولیدکنندگان پیشرو، دوام تجاری آبکاری مس را در مقیاس بزرگ نشان دادهاند.“ ماژولهای "ABC" آیکو سولار (تمام تماس پشتی)، که منحصراً از آبکاری مس استفاده میکنند، به. LONGi Green Energy 10 گیگاوات ظرفیت تولید تجمعی رسیدهاند و برنامههایی را برای تولید انبوه سلولهای تماس پشتی با روکش مس از, سه ماهه دوم 2026.
اعلام کردهاند، با اهداف بازدهی بیش از 26%.
معماریهای سلولی بهینه شده و نوآوریهای فرآیند, فراتر از جایگزینی مستقیم مواد، نوآوریهای طراحی سلولی.
از طریق بهبود راندمان جمعآوری جریان و الگوهای متالیزاسیون بهینه شده، شدت نقره را کاهش میدهند.طرحهای چند باسبار (MBB) و بدون باسبار : اینها طرحبندیهای سنتی 3-5 باسباری را با 9-16 باسبار نازک جایگزین میکنند یا باسبارها را به طور کامل به نفع اتصال مبتنی بر سیم حذف میکنند. این رویکردها جمعآوری جریان را به طور یکنواختتری توزیع میکنند و به گام انگشتی اجازه میدهند افزایش یابد (کاهش طول کل انگشت) در حالی که مقاومت سری پایین را حفظ میکند. نتیجه این است 10-20% کاهش.
در کل مساحت متالیزاسیون و مصرف نقره مربوطه.خمیرهای نانو-نقره : فرمولاسیونهای خمیر پیشرفته با استفاده از ذرات زیر 100 نانومتر قطر، به تراکم بستهبندی بهتر و دمای پخت پایینتر دست مییابند و امکان ساخت لایههای چاپی نازکتر را بدون قربانی کردن رسانایی فراهم میکنند. برخی از تولیدکنندگان بارگذاری نقره را به زیر 14 میلی گرم در هر وات.
با استفاده از نانو-نقره همراه با ترکیبات شیشه frit بهینه شده، کاهش دادهاند.
پویایی بازار و تحول صنعت انتقال به کاهش نقره در سراسر زنجیره ارزش خورشیدی، پویایی رقابتی را تغییر میدهد و بر اساس موقعیتیابی فناوری و دسترسی به سرمایه، برندگان و بازندگان را ایجاد میکند. تولیدکنندگانی که با موفقیت متالیزاسیون مبتنی بر مس را مستقر میکنند، مزایای هزینه قابل توجهی به دست میآورند و استراتژیهای قیمتگذاری تهاجمی را فعال میکنند که به رقبای هنوز وابسته به خمیر نقره فشار وارد میکند.
مزیت تولیدکنندگان پیشرو
تولیدکنندگان یکپارچه پیشرو—آنهایی که تولید سلول و ماژول را کنترل میکنند—بهترین موقعیت را برای به دست آوردن مزایای کاهش نقره دارند. شرکتهایی مانند LONGi, جینکو سولار، و ترینا سولار میتوانند سرمایهگذاریهای سرمایهای قابل توجه مورد نیاز برای خطوط آبکاری را در حجم تولید بزرگ مستهلک کنند در حالی که یکپارچهسازی سلول-ماژول را برای به حداکثر رساندن دستاوردهای بازدهی بهینه میکنند.
چالشها برای تولیدکنندگان کوچکتر
تولیدکنندگان کوچکتر Tier-2 و Tier-3 با انتخابهای دشوارتری روبرو هستند. شدت سرمایه آبکاری مس—15-25 میلیون دلار به ازای هر گیگاوات—مانع بازدارندهای برای بسیاری از شرکتها است. برای این بازیکنان،, خمیر مس با روکش نقره مسیر در دسترستری را ارائه میدهد، که به حداقل سرمایهگذاری سرمایهای نیاز دارد در حالی که تسکین هزینه معناداری را ارائه میدهد.
اختلال در زنجیره تامین
زنجیره تامین تجهیزات و مواد نیز دچار اختلال قابل توجهی شده است. تولیدکنندگان تجهیزات چاپ صفحه با کاهش تقاضا با افزایش سهم آبکاری روبرو هستند. برعکس، تامین کنندگان تجهیزات آبکاری تخصصی مانند فناوریهای سوژو ماکسول در حال تضمین سفارشات معوقه عظیمی هستند، به طوری که برخی از آنها رشد درآمدی بیش از 200% سال به سال.
را گزارش میدهند.
پیامدهای جغرافیایی تسلط چین در تولید خورشیدی، آن را در موقعیتی قرار میدهد که انتقال به کاهش نقره را رهبری کند. با تقریباً و حمایت قوی دولت از ارتقاء فناوری، تولیدکنندگان چینی میتوانند فناوریهای متالیزاسیون جدید را در مقیاس بزرگ سریعتر از رقبا در مناطق دیگر مستقر کنند.
تأثیر بر بازارهای نقره
اگر متالیزاسیون مس تا سال 2027، 10% از تولید جهانی سلول را به خود اختصاص دهد، تا سال 2028، 30% و تا سال 2030، 50%, ، تقاضای نقره خورشیدی میتواند از تقریباً 200 میلیون اونس در سال 2025 به 100 میلیون اونس تا سال 2030 کاهش یابد.. این نشان دهنده یک تغییر چشمگیر در روند رشدی است که در دهه گذشته مشخص شده است.
بازیابی نقره و فرصتهای اقتصاد چرخشی
با رشد پایگاه نصب شده پنلهای خورشیدی - نزدیک شدن به 2 تراوات ظرفیت تجمعی جهانی تا سال 2026- بازیافت ماژولهای پایان عمر به عنوان یک منبع ثانویه قابل توجه نقره در حال ظهور است. هر پنل بازنشسته حاوی تقریباً 15-25 گرم نقره, است که با قیمتهای فعلی ارزش قابل توجهی دارد.
وضعیت فعلی بازیافت
نرخ بازیافت فعلی پایین باقی مانده است، با تخمینهایی که نشان میدهد کمتر از 10% از پنلهای بازنشسته وارد کانالهای بازیافت رسمی میشوند. مانع اصلی اقتصادی است: فرآیندهای جداسازی، تفکیک و پالایش، پرهزینه و انرژیبر هستند. با این حال، با قیمتهای بالاتر از 25 دلار در هر اونس, ، اقتصاد به طور چشمگیری تغییر میکند.
فناوریهای پیشرفته بازیافت
فرآیندهای لایهبرداری حرارتی از گرمایش کنترل شده برای جدا کردن لایههای پوششی استفاده میکنند و امکان حذف مکانیکی سلولها از شیشه و قابها را فراهم میکنند. سپس شستشوی شیمیایی نقره را از سطح سلولها حل میکند و پالایش الکترولیتی نقره با خلوص بالا تولید میکند که برای استفاده مجدد در تولید خمیر مناسب است. برخی از تأسیسات گزارش میدهند نرخ بازیابی نقره بیش از 95%.
حمایت نظارتی
The طرح اقدام اقتصاد چرخشی اتحادیه اروپا بازیابی بهبود یافته فلزات گرانبها از زبالههای الکترونیکی، از جمله پنلهای خورشیدی را با اهداف خاص برای نرخ جمعآوری و درصد بازیابی مواد الزامی میکند. چین چارچوبهای مسئولیت تولیدکننده گسترده (EPR) را اجرا کرده است که تولیدکنندگان را ملزم به تأمین مالی مدیریت پایان عمر میکند.
پیشبینیهای آینده
تا سال 2030، حجم تجمعی پنلهای بازنشسته فقط در چین میتواند به 18 گیگاوات (تقریباً 1.5 میلیون تن) برسد که حاوی تقریباً 270-450 تن نقره قابل بازیابی. است. تا سال 2050، ظرفیت بازنشسته جهانی ممکن است از 250 گیگاوات فراتر رود، با محتوای نقره که به طور بالقوه به 3,750-6,250 تنمیرسد - معادل 10-15% از تولید سالانه فعلی معادن نقره.
چشم انداز آینده: به سوی یک صنعت خورشیدی مستقل از نقره
همگرایی بلوغ فناوری، فشار اقتصادی و ضرورت استراتژیک، صنعت خورشیدی را به سمت استقلال اساسی از نقره در دهه آینده. سوق میدهد. در حالی که حذف کامل بعید به نظر میرسد، پایگاه تولید اصلی به وضوح در حال انتقال به متالیزاسیون غالب مس است.
جدول زمانی تسریع شده
نقشههای راه صنعت که در سال 2023 منتشر شد، کاهش تدریجی نقره را از طریق صرفهجویی تدریجی پیشبینی میکرد، به طوری که آبکاری مس تا سال 2030 به سهم بازار 10-15% میرسید. با این حال، افزایش چشمگیر قیمت در سالهای 2024-2025 این جدول زمانی را به طور قابل توجهی فشرده کرده است. اعلامیههای استقرار فعلی نشان میدهد که متالیزاسیون مبتنی بر مس میتواند تا سالهای 2027-2028 به 30-40% از تولید جهانی, برسد، با پتانسیل برای سهم بازار اکثریت تا سال 2030.
عوامل حیاتی موفقیت
اعتبارسنجی عملکرد فنی: عملکرد فنی باید از طریق آزمایشهای میدانی طولانیمدت تأیید شود، زیرا صنعت خورشیدی استانداردهای گارانتی 25-30 ساله صنعت به اطمینان از قابلیت اطمینان در شرایط محیطی مختلف نیاز دارد. حساسیت مس به اکسیداسیون و خوردگی همچنان یک نگرانی است که تنها از طریق دادههای قرار گرفتن در معرض فضای باز طولانیمدت برطرف خواهد شد.
دسترسی به سرمایه: سرمایهگذاری قابل توجه مورد نیاز برای خطوط آبکاری، موانعی را برای تولیدکنندگان کوچکتر ایجاد میکند و ممکن است انتقال را در بازارهایی با دسترسی محدود به سرمایه کمهزینه کند. با این حال، اقتصاد قانعکننده متالیزاسیون مس با قیمتهای فعلی نقره نشان میدهد که تولیدکنندگانی که قادر به انتقال نیستند ممکن است با تهدیدهای وجودی روبرو شوند.
عوامل سیاستی و نظارتی: برخی از بازارها ممکن است قبل از تأیید ماژولهای متالیزه شده با مس برای تأسیسات در مقیاس خدمات شهری یا برنامههای یارانه، به اعتبارسنجی میدانی یا فرآیندهای صدور گواهینامه گسترده نیاز داشته باشند. برعکس، حمایت دولت از ظرفیت تولید داخلی میتواند با یارانه دادن به سرمایهگذاریهای سرمایهای، استقرار آبکاری مس را تسریع کند.
پیامدهای گستردهتر
نقش نقره به عنوان یک ماده حیاتی برای انتقال انرژی پاک، یک روایت اصلی برای حمایت از تقاضای سرمایهگذاری و افزایش قیمت بوده است. اگر مصرف خورشیدی به اوج خود برسد و همانطور که پیشبینی میشود کاهش یابد، اهمیت استراتژیک نقره ممکن است کاهش یابد و به طور بالقوه بر مسیرهای قیمت بلندمدت تأثیر بگذارد. با این حال، تقاضای رو به رشد از وسایل نقلیه الکتریکی, وسایل الکترونیکی, و کاربردهای نوظهور مانند پوششهای ضد میکروبی ممکن است مصرف کلی صنعتی را حفظ کند.
تحول صنعت
برای تولیدکنندگان خورشیدی، انتقال حذف نقره هم چالش و هم فرصت. را نشان میدهد. کسانی که با موفقیت الزامات فناوری و سرمایه را طی میکنند، با ساختارهای هزینه پایدار مستقل از نوسانات فلزات گرانبها ظاهر میشوند و آنها را برای رقابتپذیری بلندمدت قرار میدهند. کسانی که نتوانند خود را تطبیق دهند، خطر فشرده شدن حاشیه سود و منسوخ شدن بالقوه را دارند. پنج سال آینده احتمالاً تعیین خواهد کرد که کدام تولیدکنندگان در دوران پس از نقره در انرژی خورشیدی زنده میمانند و شکوفا میشوند..
جدول مقایسه: میزان نقره بر اساس فناوری سلول خورشیدی
| فناوری سلول | میزان نقره (میلیگرم بر سلول) | میزان نقره (میلیگرم بر وات) | بازده معمولی | سازگاری با حذف نقره | سهم بازار 2025 |
|---|---|---|---|---|---|
| P-type PERC | 100-110 | 18-20 | 22-23% | متوسط (Cu @Ag paste) | 35% |
| N-type TOPCon | 80-90 | 15-17 | 24-25% | خوب (Cu @Ag paste, dual-layer) | 45% |
| Heterojunction (HJT) | 70-75 | 12-14 | 25-26% | عالی (Cu @Ag paste, Cu plating) | 12% |
| Back-Contact (BC) | 130-135 | 20-22 | 26-27% | عالی (Cu plating) | 5% |
| Cu-Plated HJT | 0-15 | 0-3 | 25-26% | کامل (بدون نقره) | 2% |
| Cu-Plated BC | 0-10 | 0-2 | 26-27% | کامل (بدون نقره) | 1% |
توجه: میزان نقره بسته به سازنده و طراحی خاص سلول متفاوت است. ارقام نشان دهنده میانگین صنعت برای تولید سال 2025 است.
مقایسه فناوری حذف نقره
| فناوری | کاهش نقره | سرمایه گذاری | جدول زمانی پیاده سازی | بلوغ فنی | سازگاری سلول اولیه |
|---|---|---|---|---|---|
| خمیر مس با روکش نقره (Cu @Ag) | 50-80% | کم ($1-3M/GW) | 6-12 ماه | تجاری | انواع سلول |
| خمیر دو لایه (Seed + Cu @Ag) | 50-70% | کم ($2-4M/GW) | 12-18 ماه | تجاری | TOPCon, PERC |
| آبکاری مس | 95-100% | زیاد ($15-25M/GW) | 24-36 ماه | تجاری اولیه | HJT, BC |
| طراحی شبکه بهینه شده (MBB/Zero-BB) | 10-20% | متوسط ($3-6M/GW) | 12-18 ماه | تجاری | انواع سلول |
| خمیر نانو نقره | 15-25% | کم ($1-2M/GW) | 6-12 ماه | تجاری | انواع سلول |
ارقام سرمایه گذاری نشان دهنده هزینه های افزایشی برای بازسازی خطوط تولید موجود یا استقرار گرین فیلد است.
بخش سوالات متداول
س: چرا تولیدکنندگان خورشیدی نمی توانند به سادگی فوراً به مس روی آورند؟
پاسخ: مس با دو مانع فنی مهم روبرو است: اکسیداسیون در دماهای بالا و “مسمومیت مسی” سیلیکون. هنگامی که در معرض دمای پخت 700-900 درجه سانتیگراد مورد نیاز برای پردازش سلول های سنتی قرار می گیرد، مس به سرعت اکسید مس را تشکیل می دهد که رسانایی ضعیفی دارد. علاوه بر این، اتم های مس در دماهای بالا در سیلیکون پخش می شوند و نقص هایی ایجاد می کنند که بازده سلول را 20-50% کاهش می دهد. معماری های سلولی پیشرفته مانند HJT و طرح های تماس پشتی این مشکلات را از طریق پردازش در دمای پایین و لایه های مانع انتشار حل می کنند، اما این فناوری ها به تجهیزات تولید کاملاً جدیدی نیاز دارند و تنها 15-20% از ظرفیت جهانی فعلی را نشان می دهند.
س: افزایش قیمت نقره چقدر بر هزینه پنل های خورشیدی تأثیر می گذارد؟
پاسخ: در سطوح مصرف فعلی (تقریباً 20 گرم در هر پنل)، یک افزایش ۱۰ دلاری در هر اونس در قیمت نقره تقریباً اضافه می کند $6-7 به هزینه یک پنل مسکونی معمولی 400 واتی. با افزایش قیمت نقره از $25 به $80+ در هر اونس در طول سال 2024-2025، این تقریباً نشان دهنده $35-40 هزینه اضافی در هر پنل، یا $0.09-0.10 در هر وات. برای پروژه های مقیاس سودمند با ماژول هایی که با قیمت حدود $0.15-0.20 در هر وات قیمت گذاری می شوند، این نشان دهنده یک 45-65% افزایش در هزینه های مواد، به شدت حاشیه تولید کننده را فشرده می کند.
س: آیا نقره بازیافتی از پنل های قدیمی مشکل عرضه را حل می کند؟
پاسخ: نه در کوتاه مدت. در حالی که هر پنل بازنشسته حاوی 15-25 گرم نقره قابل بازیابی است، حجم پنل هایی که به پایان عمر خود می رسند نسبتاً کم است - تقریباً 1-2 میلیون تن در سطح جهانی تا سال 2030, ، حاوی شاید 300-500 تن نقره. این فقط نشان دهنده 1-2% از عرضه سالانه جهانی نقره. تا سال 2050، زمانی که ظرفیت بازنشسته تجمعی به 200+ گیگاوات برسد، نقره بازیافتی می تواند 3,000-5,000 تن در سال (تقریباً 10-15% از تولید فعلی معادن)، اما این بازه زمانی فراتر از بحران فعلی عرضه است.
س: اگر تقاضای انرژی خورشیدی کاهش یابد، چه اتفاقی برای قیمت نقره می افتد؟
پاسخ: در حال حاضر انرژی خورشیدی تقریباً 17-20% از کل تقاضای نقره را تشکیل می دهد و تقریباً 30% از تقاضای صنعتی. را شامل می شود. اگر متالیزاسیون مس مصرف نقره خورشیدی را طی 5 سال 50% کاهش دهد، این امر تقریباً 100 میلیون اونس از تقاضای سالانه را حذف می کند- تقریباً 10% از کل مصرف جهانی. با این حال، افزایش تقاضا از وسایل نقلیه الکتریکی (پیش بینی می شود تا سال 2030 سه برابر شود)،, وسایل الکترونیکی، و کاربردهای پزشکی ممکن است تا حدی این کاهش را جبران کند. اکثر تحلیلگران انتظار دارند که قیمت نقره از اوج سال 2025 تعدیل شود، اما به دلیل تقاضای صنعتی مداوم و محدودیت های مداوم عرضه، نسبت به سطوح قبل از سال 2024 بالا باقی بماند.
س: کدام فناوری سلول خورشیدی تا سال 2030 غالب خواهد شد؟
پاسخ: اجماع صنعت نشان می دهد که TOPCon سهم اکثریت بازار را حفظ خواهد کرد (40-50%) تا سال 2030 به دلیل تعادل بین کارایی، هزینه و سازگاری تولید با تجهیزات موجود. با این حال،, هتروجانکشن (HJT) و فناوری های تماس پشتی پیش بینی می شود از سهم ترکیبی فعلی 15-20% به 30-40% تا سال 2030, افزایش یابد، که عمدتاً به دلیل سازگاری برتر آنها با متالیزاسیون مس و پتانسیل کارایی بالاتر است. متغیر کلیدی این است که آیا آبکاری مس به برابری هزینه پیش بینی شده با TOPCon مبتنی بر نقره دست می یابد یا خیر. اگر چنین شود، رشد HJT/BC می تواند فراتر از پیش بینی های فعلی تسریع شود.
س: آیا جایگزینی برای نقره و مس وجود دارد؟
پاسخ: محققان در حال بررسی چندین گزینه هستند، از جمله آلومینیوم, نیکل، و پلیمرهای رسانا, ، اما هیچ کدام در حال حاضر با ترکیب رسانایی، قابلیت پردازش و هزینه نقره یا مس مطابقت ندارند. آلومینیوم برای اتصالات سمت عقب استفاده شده است، اما از مقاومت تماسی بالا و لحیم پذیری ضعیف برای کاربردهای سمت جلو رنج می برد. نیکل به فرآیندهای آبکاری پیچیده نیاز دارد و رسانایی کمتری نسبت به مس دارد. پلیمرهای رسانا در مراحل اولیه تحقیق باقی مانده اند و رسانایی آنها چندین مرتبه کمتر از فلزات است. در آینده قابل پیش بینی، انتخاب بین خمیرهای مبتنی بر نقره, کامپوزیت های نقره-مس، و متالیزاسیون مس خالص.
لینک های مرتبط
- بیشتر بدانید درباره طراحی و حفاظت جعبه ترکیب کننده خورشیدی
- درک کنید الزامات قطع کننده مدار DC برای سیستم های فتوولتائیک
- کاوش کنید مشخصات جعبه اتصال برای اتصالات پنل خورشیدی
- کشف کنید استراتژی های حفاظت از ولتاژ گذرا برای تاسیسات خورشیدی
- بررسی کنید اجزای پانل الکتریکی برای سیستم های انرژی تجدیدپذیر
درباره ویوکس الکتریک: VIOX Electric به عنوان یک تولید کننده پیشرو B2B تجهیزات الکتریکی، راه حل های جامعی برای سیستم های انرژی خورشیدی ارائه می دهد، از جمله قطع کننده های مدار DC، دستگاه های حفاظت از ولتاژ گذرا، جعبه های ترکیب کننده و پانل های توزیع. محصولات ما مطابق با استانداردهای بین المللی (IEC، UL، CE) هستند و از انتقال جهانی به انرژی های تجدیدپذیر با تجهیزات حفاظت و کنترل الکتریکی قابل اعتماد و مقرون به صرفه پشتیبانی می کنند.
