Srebro fotowoltaiczne
Także: srebro solarne, srebro PV, srebro do fotowoltaiki
Srebro stosowane jako pasta przewodząca w ogniwach słonecznych do odprowadzania prądu, stanowiące dziś największy pojedynczy przemysłowy segment zużycia tego metalu.
Srebro fotowoltaiczne oznacza wysoko czyste srebro, które w postaci past do sitodruku nanoszone jest na ogniwa słoneczne w celu odprowadzenia wytworzonego prądu stałego z półprzewodnika. Żaden inny metal nie łączy przewodności elektrycznej (przewodności), przyczepności do krzemu i stabilności procesowej w temperaturach spiekania w porównywalny sposób - dlatego przemysł fotowoltaiczny ustabilizował się jako najsilniej rosnący odbiorca srebra przemysłowego.
Jak srebro działa w ogniwach słonecznych
Proces ogniwa słonecznego wykorzystuje srebro w dwóch miejscach:
- Struktura fingerów po stronie przedniej - cienkie ścieżki przewodzące (fingery), które zbierają elektrony z oświetlonej powierzchni ogniwa.
- Kontakt tylny - szersze szyny zbiorcze (busbary), które prowadzą prąd do kontaktowania zewnętrznego.
Obie struktury nanoszone są metodą sitodruku jako pasta Ag, a następnie wypalane (spiekane) w temperaturze ok. 700-900 °C. Powstaje przy tym mechanicznie mocna, przewodząca elektrycznie warstwa o bardzo niskiej rezystancji przejścia do emitera krzemowego.
Zużycie srebra według technologii ogniwa
| Technologia | Ag na ogniwo (ok.) | Uwaga |
|---|---|---|
| BSF (Al-Back-Surface-Field) | 120-150 mg | Starsza technologia masowa, wypierana |
| PERC (Passivated Emitter Rear Cell) | 70-100 mg | Aktualny standard rynkowy (>80 % udziału) |
| TOPCon (Tunnel Oxide Passivated Contact) | 40-60 mg | Nośnik wzrostu, mniejsze zapotrzebowanie na Ag |
| HJT (Heterojunction) | 120-160 mg (niska temperatura) | Potrzebny wyższej jakości proszek Ag, bez spiekania |
| Ogniwa z kontaktem tylnym (IBC) | 80-120 mg | Fingery na tylnej stronie, bardziej złożony proces |
Nieustanna redukcja zawartości srebra na ogniwo - proces, który branża określa jako Silver Thrifting - jest więcej niż kompensowana przez równocześnie silnie rosnące wolumeny instalacji (na świecie ponad 500 GWp nowych mocy rocznie, stan 2024). Silver Institute szacuje, że branża PV do końca dekady może stanowić największy pojedynczy segment przemysłowego popytu na srebro.
Surowiec i łańcuch dostaw
Do past do sitodruku potrzebne są proszki srebra o bardzo wysokiej próbie (999 lub lepszej) i kontrolowanej wielkości cząstek (1-5 mikrometra). Pasta zawiera dodatkowo fritte szklane, spoiwa organiczne i rozpuszczalniki. Ważnymi producentami past kontaktowych są wyspecjalizowane przedsiębiorstwa chemiczne (m.in. w USA, Japonii, Niemczech i Chinach), które pozyskują srebro poprzez rafinerie metali lub bezpośrednio z rynku terminowego.
Wpływ na cenę srebra
Popyt PV rozwinął się w najważniejszą strukturalną podporę fizycznego rynku srebra. Ponieważ srebro w ogniwach słonecznych jest związane chemicznie i dzisiejszymi metodami tylko w ograniczonym stopniu możliwe do odzysku, każdy nowo zainstalowany moduł słoneczny trwale wiąże srebro poza obiegiem rynkowym. Recykling ze starych modułów (po 25-30 latach żywotności) jest technicznie możliwy, ale obecnie ekonomicznie zaledwie ustabilizowany.
Czynniki istotne cenowo dla inwestorów:
- Tempo rozbudowy energii odnawialnej na świecie
- Skok technologiczny ku ogniwom uboższym w srebro (TOPCon, tandem perowskitowy)
- Presja substytucyjna ze strony badań nad pastami kontaktowymi opartymi na miedzi
- Dostępność srebra z recyklingu z rosnącej puli starych modułów
Aktualną cenę srebra oraz jej historyczny rozwój możesz śledzić na tej stronie. Za pomocą kalkulatora srebra można szybko ustalić wartość materiału dowolnych ilości srebra.
Uwaga: to nie doradztwo inwestycyjne ani podatkowe. Decyzje inwestycyjne powinny być podejmowane na podstawie indywidualnego doradztwa.
W skrócie
Srebro fotowoltaiczne jest dziś najważniejszym przemysłowym motorem globalnego popytu na srebro: boom instalacji słonecznych trwale wiąże fizyczne srebro, podczas gdy postęp technologiczny stopniowo obniża zużycie na ogniwo - strukturalne pole napięć, które powinno długoterminowo wpływać na cenę spot.