無銀の議論が再燃：銀を減らし、銅を
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簡単な回答： 主要な製品発表により裏面コンタクトメタライゼーションと銅が同じ文脈で語られるようになったことで、脱銀の議論は再び太陽光発電業界の議題の最上位に戻ってきた。銀ペーストは高効率セルにおいてシリコン以外で最大のコストであり、業界は銀を代替するのではなく、セルあたりの銀使用量を削減することに長年取り組んできた。それは銅が銀にはない密着性や拡散の問題を抱えているからだ。現在の関心は、めっきプロセスが大量生産可能なレベルまで成熟したかどうかにある。発表に関連して議論された生産能力はギガワット規模に達し、計画段階で6.5 GWや20 GWという数字が登場し、その議論は2026年の展示会シーズンにも持ち越された。モジュールメーカーにとっての問題は、銅めっきが実験室で機能するかどうかではなく、生産ラインがシフトを通じて歩留まりを維持できるかどうかである。
PV モジュール製造 · Jerry、Ooitech 著
銀フリー論争が再燃
LONGiの最新製品発表により、太陽光産業の関心は再び太陽電池のメタライゼーションへと向かいました。同社のいわゆる「技術の森」における他の技術と比較して、ACMは銀への依存を低減する可能性から中心的な注目を集めました。
過去数年間、業界の議論のほとんどは、 TOPCon、HJT、BC技術の選択を中心に展開されてきました。変換効率、モジュール出力、両面受光率が製品発表の主役を占めていました。銀ペーストは常に太陽電池の重要なコスト項目でしたが、これほど注目されることはほとんどありませんでした。
年初の銀価格の急激な変動が議論を一変させました。銀ペーストが太陽光製造コストに占める割合がポリシリコンを上回ると、 銀使用量の削減は、業界がもはや避けて通れない長期的な課題となりました。
N型セルの生産能力が拡大するにつれ、銀ペーストのコストはますます無視できなくなっています。 BCおよびHJT技術はメタライゼーションにより高い要求を課す一方、従来の銀削減手法は徐々にプロセス限界に近づいています。そのためセルメーカーは、グリッド材料、コンタクト構造、モジュール相互接続システムの再設計を始めています。
なぜ太陽光産業は銀使用量を削減する必要があるのか？
数十年にわたり、銀は太陽光電極の最良の材料の一つとして広く受け入れられてきました。
優れた電気伝導性、印刷適性、化学的安定性を備えています。銀ペーストを中心に構築されたスクリーン印刷、焼成、はんだ付けプロセスも、長年の大量生産を通じて実証されています。太陽光モジュールは屋外で25～30年間動作することが期待されるため、プロセスの成熟度は初期性能と同じくらい重要です。
問題は規模と価格です。
セルあたり数ミリグラムの銀消費量削減は、取るに足らないことに思えるかもしれない。しかし、その量を年間生産量数百ギガワットに掛け合わせると、財務的影響は甚大になる。銀は工業用コモディティであると同時に金融資産でもある。その価格は鉱山供給、投資需要、エレクトロニクス需要、その他いくつかの要因に影響され、太陽光発電メーカーがほとんど制御できない。
銀はまた、主に他の採鉱活動の副産物として生産される。その限られた年間供給量は、銀が貴金属としての地位を保ち続ける理由の一つである。セルあたりの銀消費量が変わらないままであれば、 太陽光発電生産の継続的な成長は、最終的に業界が十分な銀を確保できなくなる状況を生み出す可能性がある。
TOPConセルは両面にメタライゼーションが必要である。HJTの低温プロセスには特殊なペースト配合が求められる。BCセルはすべての電極を裏面に移動させるため、電極パターンがより複雑になる。異なるセルサイズの銀消費量の数値は直接比較できないため、業界の「脱銀」という概念は実際にはいくつかの異なる技術レベルを包含している：
銀の継続使用： ファインフィンガー、超ファインフィンガー、MBB、SMBB、0BBは銀消費量を削減するために用いられる。
銀コーティング銅または銀銅複合ペースト： 銅が導電機能の大部分を担い、外側の銀層が耐酸化性、電気的接触、はんだ付け性を向上させる。
銅ペーストまたは銅基合金： 銅が従来の銀ペーストの大部分を代替する。
銅電解めっき： 銅電極がセル表面に直接形成され、従来の銀ペースト印刷を回避する。
アルミニウムによる銀の代替： 材料コストは低いが、電気伝導性と接触性能の管理がより困難である。
保守的な調整から抜本的なプロセス変更まで、あらゆるルートが同じ問いに答えようとしている： どれだけの銀を節約できるか？どれだけの設備を改造しなければならないか？効率は低下するか？生産歩留まりは安定を保てるか？そして25年後もモジュールは信頼性をもって性能を発揮するか？
従来技術はより低い銀消費量へと向かう
現在、最も広く採用されている解決策は、銀ペーストを完全に排除するのではなく、その使用量を削減することです。
ファインおよびウルトラファインフィンガーは、直列抵抗を制御しながらグリッド線の幅を狭めます。MBBとSMBBはバスバーまたは相互接続ワイヤの数を増やし、電流が移動しなければならない横方向の距離を短縮します。0BBは従来のバスバーを排除し、ワイヤまたは複合フィルムがフィンガーから直接電流を収集できるようにします。
これらのオプションは、段階的な生産ラインのアップグレードに適しています。 メーカーは成熟したスクリーン印刷およびモジュール生産設備を引き続き使用できるため、プロセスリスクは比較的管理しやすい状態に保たれます。JinkoSolarなどのTOPConメーカーは0BBの推進を続けており、HJTメーカーはしばしばファインフィンガー、0BB、および銀コーティング銅ペーストを組み合わせています。
銀コーティング銅はもう一つの重要なルートです。
銅粉末が電流を運び、銀コーティングが銅を保護し、はんだ付け性能を向上させます。銅含有量が増加するにつれて、グリッド線あたりの銀消費量は徐々に減少します。HuasunはHJT量産に銀コーティング銅ペーストを導入し、より高い銅含有量の配合の開発を続けています。Risen EnergyなどのHJTメーカーも低銀ペースト技術を推進しています。
このルートの利点は、生産ラインの変更が比較的限定的で済み、材料コスト削減への明確な道筋を提供することです。主な課題には、コーティングの均一性、銅の拡散、ペーストの保存安定性、印刷適性、およびはんだ接合部の信頼性が含まれます。これらの問題は、銀含有量が減少するにつれてより顕著になります。
図1. 銀コーティング銅ペースト接点のカラー走査電子顕微鏡画像
低銀陣営内にも意見の相違があります。
4月23日、JA Solarは「銀含有量を確保し、JA Solarは信頼できる選択肢を提供し続ける」と題する記事を公開しました。モジュールの銀含有量がその根本的な品質に影響を与えると主張し、同社が銀ペーストを使用し続けることを明確に述べました。JA Solarの核心的な立場は、銀グリッド線はすでに長期的な検証を経ている一方、銅とアルミニウムは酸化、腐食、界面安定性に関する未解決の問題に直面しているというものです。
通威は銀を、長期的なモジュール信頼性を支える「バラストストーン（基盤）」と表現した。天合光能も、銀削減は明確なトレンドであるものの、その実施には顧客の長期的なリターンを考慮する必要があると述べている。注目すべきは、これらの企業が銀コーティング銅や純銅ソリューションの開発も進めている点である。即時の大量展開に対する姿勢は慎重かもしれないが、無銀技術の研究を放棄してはいない。
銀削減戦略の限界は明らかである。銀の使用量がどれほど低減されても、太陽光発電製造は貴金属に縛られ続け、自らの制御を超えた価格変動に直面し続ける。TOPCon自体と同様に、従来の銀削減手法は技術的な天井に近づくにつれて収穫逓減をもたらす可能性がある。競争が激しい市場では、保守的な道を選ぶことは時に、好みというよりも生存の問題である。
ACM：破壊的技術か、それとも過渡期の技術か？
隆基の発表から1週間後、通威は「無銀モジュール：罠か本物か？決断する前にこれを読め」と題する記事を公開した。その冒頭の警告は直接的だった。「無銀モジュールを盲目的に設置してはならない。これら3つの問題を事前に理解していなければ、3年から5年後に後悔しても遅いかもしれない。」この声明は、業界の技術陣営間の鋭い違いを浮き彫りにした。
従来のメーカーが好む段階的な削減戦略とは異なり、BC企業は従来のグリッド材料を積極的に置き換えている。
銀自体は優れた導電性を持つ。しかし太陽電池のグリッドには、純銀ではなく銀ペーストが使用される。銅は、ガラスやその他の添加物を含む銀ペーストよりも優れた導電性を提供でき、コストははるかに低い。問題は、シリコンウェハに侵入した銅が深い準位の欠陥を生み、少数キャリア寿命を低下させる可能性があることだ。モジュールの長期運用中、銅は酸化、拡散、湿熱、界面劣化にも耐えなければならない。これらのリスクに対処するには、バリア層、コンタクト構造、ペースト配合、焼成ウィンドウ、封止システムの協調的な開発が必要である。
隆基のACM技術は、ナノ合金システムとマトリックスコンタクト構造を通じてこれらの相反する課題を解決しようと試みている。
LONGiの公開情報によると、ACMはHPBCおよびHIBCバックコンタクトセル向けに開発された新世代の銅合金メタライゼーションソリューションです。これはナノスケールのバリア層、銅合金導電、マトリックス点接触の3つの要素を組み合わせています。LONGiは、この構造によりセル効率を向上させ、銀消費量を大幅に削減し、生産歩留まりを低下させることなくモジュールの長期信頼性を強化できると述べています。
図2. LONGiのACMナノ合金マトリックスコンタクト技術の発表イベント
技術的分類の観点から見ると、 ACMは銅ベースペーストまたは銅合金メタライゼーションのファミリーに属します。 これは印刷プロセスとの強い結びつきを保っており、そのため既存のセル生産設備との互換性がより高いです。大量の設置済み生産能力を運用しているメーカーにとって、この互換性は実用的な価値があります。新材料は大規模製造に投入されて初めて意味のあるコストメリットを生み出すことができます。
LONGiの公開コミュニケーションは、従来の銀ペーストの置き換えと銀消費量の大幅な削減を強調しています。しかし、完全な合金組成や各金属の割合は開示していません。現在入手可能な業界情報に基づくと、ACMは銅主体の合金システムを使用しており、少量の銀をシード層またはコンタクト層に残している可能性があります。したがって、ACMを深い銀削減技術または従来の銀ペーストを排除するルートとして分類する方がより正確かもしれません。「純銅」または「完全に銀フリー」と表現する主張は、依然としてより詳細な検証が必要かもしれません。
それでも、太陽光発電製造が最終的に関心を持つのは、ワットあたりの貴金属使用量、それによるコスト削減、および追加の設備投資です。銀消費量が急減すれば、 合金システムに少量の銀が残っていても、ACMは明確な経済的意義を持ち続けます。 新しく導入された技術として、その実際の量産性能とフィールド結果は、自らを証明するのに時間が必要です。
銅電解メッキ：スポットライトから離れた進歩
最近の発表をめぐる興奮の後、あまり注目されていない点が一つあります： 銅電解メッキに基づく完全銀フリー製品はすでに市場に投入されています。
BC技術に取り組む別の企業であるAikoは、 銅電解メッキを使用してセル電極を形成しています。 このプロセスには一般に、パターニング、シード層またはバリア層の堆積、銅めっき、および外側保護層の適用が含まれます。シード層は電気的接触を確立し、銅がシリコン内に拡散するのを防ぎます。銅グリッドは導電性を提供し、外側金属層は耐酸化性と相互接続を支えます。
銅電解めっきとACMはどちらも銀ペーストへの依存を減らしますが、その製造ルートは大きく異なります。
ACMは銅ベース合金ペースト、マトリックスコンタクト、および印刷関連プロセスを使用します。Aikoは銀ペースト印刷を回避し、電解めっきによって銅電極を成長させます。電解めっきされたグリッドラインは比較的高いアスペクト比を達成でき、より細く厚くすることが可能です。これにより、十分な導電断面積を維持しながら遮蔽を減らします。
ACMや従来の銀ペーストメタライゼーションとは異なり、Aikoの銅電解めっき技術は高温焼成を必要としません。これにより、処理中のシリコンウェーハへの熱損傷が減り、太陽電池の効率ポテンシャルを間接的に高めることができます。
プロセスの障壁も明確です。銅電解めっきには、パターニング、コーティング、めっき、洗浄、廃水処理など、より多くの製造工程が必要です。設備投資はより高く、プロセス管理ポイントも多く、初期の立ち上げ段階では生産歩留まりの安定がより困難になる可能性があります。
図3. 結晶シリコン太陽電池用インラインNi/Cu/Ag電解めっきメタライゼーション装置
公開されているタイムラインによると、Aikoは2021年に無銀メタライゼーションコーティング技術を発表しました。珠海の6.5 GW ABCプロジェクトは2022年第4四半期に生産を開始しました。同社は、2022年以降、 無銀銅相互接続を用いた累積量産が20 GWを超えたと述べています。
どうやら Aikoは無銀メタライゼーションへの道でより早くスタートしました。
市場にとって、この先行はAikoのソリューションがすでに設備投資、プロセス調整、プロジェクト検証を経ていることを意味します。最終的に競合技術を上回ることができるかどうかは、ワットあたりのコスト、生産ラインの歩留まり、設備減価償却、および長期的な信頼性に依存します。
銅電解めっきが製造コストを削減し続ける能力は、最初であるという称号よりも重要です。 Aikoの業界への貢献は具体的かつ測定可能である。銅電解めっきはギガワット規模の製造と商業納入に到達した。このルートは今や実際の生産データと、さらなる改善に向けた実用的な基盤を有している。
Aikoはすべての製造拠点でまったく同じ金属化ソリューションを使用しているわけではない。入手可能な情報によれば、 珠海拠点では無銀銅相互接続を使用しているが、義烏拠点は以前は主に低銀ソリューションに依存していた。 同社はまだすべての生産シナリオで完全な無銀化を達成していない。例えばユーティリティ規模の用途では、ABCモジュールは金属化設計と両面性のバランスを取るために、より微細な含銀グリッドを使用する場合がある。入手可能なデータによれば、義烏拠点で生産される減銀ABCモジュールは従来設計に必要な銀の約70%を使用し、85%の両面性に達することができる。
これはまた、Aikoの商業的に確立された銅電解めっき技術でさえ、まだ最適化の余地があることを示している。その残された可能性は、BC技術のより広範なコスト削減と効率改善の可能性と一致している。
無銀金属化をめぐるプロセスイノベーション
ACMとともに、LONGiは0BB、シングリング、導電性 バックシート、および隠しバスバー技術を導入し、その組み合わせシステムを「技術の森」として提示しました。
個別に見れば、これらのプロセスは初登場ではない。LONGiのプレゼンテーションの主な強みの一つは、ACMを中心にさまざまなプロセスステップを組織し、それらを完全なシステムとして提示した方法にあった。これは、太陽光発電製造における統合イノベーションの役割により大きな重点を置くことに貢献した。
Aikoは以前から、いくつかの類似したイノベーションを単なる技術概念として提示するのではなく、商用製品にパッケージ化していた。2024年に発表された第3世代ABC「Full-Screen」モジュールは、すでに精密重ね合わせ相互接続、隠しバスバー、0BB設計を採用していた。SNEC 2026では、同社は第4世代ABC製品「Full-Screen Ultra」を発表した。必要な沿面距離を短縮することで、この設計は非発電面積をさらに20%削減した。
図4. SNEC 2026で展示されたAiko G4 Full-Screen Ultraモジュール
異なる技術ルートが、モジュールの有効発電面積の拡大について稀な合意点に達している。 次段階の競争は、依然として製造現場で決着するだろう。 テストサンプルの定格出力は、複数の設計改善が組み合わさることで急速に上昇する可能性がある。大規模生産を実現し、長期的な市場検証を通過するのははるかに難しい。BCとTOPConの両製品には、まだ長い道のりが残っている。
重要なのはイノベーションの論理である
LONGiの発表の翌日、Aikoの株価は最初にストップ高に達し、太陽光発電設備株全体の幅広い反発を牽引する一助となった。この反応はすぐに業界全体で議論の的となった。
短期資金はテーマ、期待、バリュエーションの柔軟性を取引する傾向があるため、この2つの出来事を直接的な因果関係として扱うべきではない。LONGiの発表は、銅メタライゼーション、BC技術、モジュールプロセス最適化に対する市場の注目を強めた。 したがって、関連技術をより早く商用化し、株価感応度がより高かったAikoが直接的な市場の参照点となったのは驚くべきことではなかった。
より深い理由は、太陽光発電サイクルに関する市場の期待が変化しつつあるように見えることである。
LONGiの発表の夜、Aikoは2026年上半期の業績予想を公表した。同社は株主帰属純損失が6億8000万元から7億9000万元になると予想した。輸出税還付の廃止、為替変動、減損引当金が半期の数字を圧迫した。より前向きなシグナルは前四半期比の業績から得られた。第2四半期の損失は第1四半期と比べて縮小し、ABCモジュールの売上高、海外販売比率、粗利益率はいずれも改善した。
市場の反応は、少なくとも技術をリードする企業にとっては、最も困難な段階を過ぎた可能性があることを示唆している。Aikoが最初にサイクルから脱却し、業界全体の回復を牽引できるかどうかは、依然としてABCの出荷量、粗利益率、稼働率、営業キャッシュフローにかかっている。
同時に、過剰生産能力を解消するための政策的圧力が高まっている。6月に発表された「結晶シリコン太陽光発電モジュール及びインバータのエネルギー効率の最低許容値及びエネルギー効率グレード」と題する国家強制規格、および太陽光発電輸出税還付の廃止と消費税の徴収を含む政策変更は、いずれも破壊的な過当競争に対する業界の取り組みが前進している明確なシグナルである。
外部環境が厳しくなるにつれ、コスト削減、品質向上、効率化は生き残りをかけた課題となっています。保守的であれ積極的であれ、どの道を選んでも最終的には同じ試練に直面します。 生産コスト、製品品質、技術革新において複合的な優位性を確立した企業だけが、太陽光発電産業の次の段階を定義する立場に立てるでしょう。
Ooitechの見解
真の競争は、単に銀対銅ではありません。それは、金属化システムが低材料消費と安定した歩留まり、管理可能な設備減価償却、信頼性の高いモジュール相互接続、そして実証済みの耐湿熱性能を両立できるかどうかです。銅ペーストは生産ラインとの互換性が容易である一方、電気めっきはより微細で高アスペクト比のグリッドを実現できますが、より厳密なプロセスと廃水管理が求められます。勝者となる道は、ギガワット規模で一貫した性能を発揮するものであり、発表初日に最も強い主張をしたものではありません。
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参考文献と背景データ
このトピックに関する公開参考資料で、業界の技術ロードマップと市場データを維持する組織によって発行されています：
