O debate sem prata retorna: Menos prata, cobre
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Resposta rápida: O debate sobre a ausência de prata voltou ao topo da agenda fotovoltaica após um grande lançamento de produto colocar a metalização de contato traseiro e o cobre na mesma conversa. A pasta de prata é o maior custo não relacionado ao silício numa célula de alta eficiência, e a indústria passou anos a reduzir a prata por célula em vez de a substituir, porque o cobre traz problemas de adesão e difusão que a prata não tem. O interesse agora está em saber se as rotas de galvanoplastia amadureceram o suficiente para serem fabricáveis em volume. As cifras de capacidade discutidas em torno do lançamento atingem a escala de gigawatts, com valores de 6,5 GW e 20 GW a aparecer no planeamento, e a discussão prolongou-se pela época de exposições de 2026. Para um fabricante de módulos, a questão não é se a galvanoplastia de cobre funciona em laboratório, mas se uma linha consegue manter o rendimento com ela ao longo dos turnos.
Fabricação de Módulos Fotovoltaicos · por Jerry, Ooitech
O Debate Sem Prata Retorna
O mais recente lançamento de produto da LONGi mais uma vez desviou a atenção da indústria fotovoltaica para a metalização de células solares. Em comparação com as outras tecnologias em sua chamada "floresta tecnológica", a ACM se destacou como o foco central devido ao seu potencial de reduzir a dependência da prata.
Nos últimos anos, a maioria das discussões do setor centrou-se na escolha entre TOPCon, HJT e tecnologias BC. A eficiência de conversão, a potência do módulo e a bifacialidade ocuparam o palco principal nos lançamentos de produtos. A pasta de prata sempre foi um item de custo importante nas células solares, mas raramente recebeu este nível de atenção.
Flashes acentuadas nos preços da prata no início do ano mudaram a conversa. Uma vez que a pasta de prata passou a representar uma parcela maior dos custos de fabricação fotovoltaica do que o polissilício, a redução do consumo de prata tornou-se uma questão de longo prazo que a indústria não podia mais evitar.
À medida que a capacidade de células do tipo N se expande, o custo da pasta de prata está se tornando cada vez mais difícil de ignorar. As tecnologias BC e HJT impõem demandas mais altas à metalização, enquanto os métodos tradicionais de redução de prata estão gradualmente se aproximando de seus limites de processo. Os fabricantes de células, portanto, começaram a redesenhar materiais de grade, estruturas de contato e sistemas de interconexão de módulos.
Por Que a Indústria Fotovoltaica Precisa Reduzir o Consumo de Prata?
Por décadas, a prata foi amplamente aceita como um dos melhores materiais para eletrodos fotovoltaicos.
Ela oferece excelente condutividade elétrica, capacidade de impressão e estabilidade química. Os processos de serigrafia, queima e soldagem construídos em torno da pasta de prata também foram comprovados ao longo de anos de produção em massa. Como espera-se que os módulos fotovoltaicos operem ao ar livre por 25 a 30 anos, a maturidade do processo importa tanto quanto o desempenho inicial.
O problema é escala e preço.
Reduzir o consumo de prata em alguns miligramas por célula pode parecer insignificante. Multiplique essa quantidade por várias centenas de gigawatts de produção anual, no entanto, e o impacto financeiro se torna substancial. A prata é tanto uma commodity industrial quanto um ativo financeiro. Seu preço é afetado pela oferta de minas, demanda de investimento, demanda de eletrônicos e vários outros fatores sobre os quais os fabricantes fotovoltaicos têm pouco controle.
A prata também é produzida principalmente como subproduto de outras atividades de mineração. Sua oferta anual limitada é uma das razões pelas quais ela mantém o status de metal precioso. Se o consumo de prata por célula permanecer inalterado, o crescimento contínuo da produção fotovoltaica pode eventualmente criar uma situação na qual a indústria simplesmente não consiga garantir prata suficiente.
As células TOPCon exigem metalização em ambos os lados. O processo de baixa temperatura do HJT precisa de formulações de pasta especializadas. As células BC movem todos os eletrodos para a parte traseira, tornando o padrão dos eletrodos mais complexo. Os números de consumo de prata para diferentes tamanhos de células não podem ser comparados diretamente, então o conceito de "dessilveirização" da indústria na verdade abrange vários níveis técnicos distintos:
Uso contínuo de prata: Dedos finos, dedos ultrafinos, MBB, SMBB e 0BB são usados para reduzir o consumo de prata.
Cobre revestido com prata ou pasta composta de prata-cobre: O cobre desempenha a maior parte da função condutiva, enquanto a camada externa de prata melhora a resistência à oxidação, o contato elétrico e a soldabilidade.
Pasta de cobre ou ligas à base de cobre: O cobre substitui a maior parte da pasta de prata convencional.
Eletrodeposição de cobre: Os eletrodos de cobre são formados diretamente na superfície da célula, contornando a impressão convencional de pasta de prata.
Alumínio substituindo a prata: O custo do material é menor, mas a condutividade elétrica e o desempenho de contato são mais difíceis de gerenciar.
De ajustes conservadores a mudanças radicais de processo, cada rota está tentando responder às mesmas perguntas: Quanta prata pode ser economizada? Quanto equipamento deve ser modificado? A eficiência será prejudicada? O rendimento da produção pode permanecer estável? E o módulo ainda funcionará de forma confiável após 25 anos?
Tecnologias Convencionais Avançam em Direção a um Menor Consumo de Prata
Atualmente, a solução mais amplamente adotada ainda é reduzir a quantidade de pasta de prata em vez de eliminá-la completamente.
Dedos finos e ultrafinos reduzem a largura das linhas de grade enquanto mantêm a resistência em série sob controle. MBB e SMBB aumentam o número de barras coletoras ou fios de interconexão, encurtando a distância lateral que a corrente deve percorrer. 0BB remove as barras coletoras convencionais e permite que fios ou filmes compostos coletem corrente diretamente dos dedos.
Essas opções são adequadas para atualizações graduais da linha de produção. Os fabricantes podem continuar usando equipamentos maduros de serigrafia e produção de módulos, mantendo o risco de processo relativamente gerenciável. Produtores de TOPCon, como a JinkoSolar, continuaram a avançar com o 0BB, enquanto os fabricantes de HJT frequentemente combinam dedos finos, 0BB e pasta de cobre revestido com prata.
O cobre revestido com prata é outra rota importante.
O pó de cobre conduz a corrente, enquanto o revestimento de prata protege o cobre e melhora o desempenho de soldagem. À medida que o teor de cobre aumenta, o consumo de prata por linha de grade cai gradualmente. A Huasun introduziu pasta de cobre revestido com prata na produção em massa de HJT e continua a desenvolver formulações com maior teor de cobre. Fabricantes de HJT, como a Risen Energy, também estão avançando em tecnologias de pasta com baixo teor de prata.
A vantagem dessa rota é que ela exige modificação relativamente limitada da linha de produção e oferece um caminho claro para menores custos de material. Os principais desafios incluem uniformidade do revestimento, difusão do cobre, estabilidade de armazenamento da pasta, capacidade de impressão e confiabilidade da junta soldada. Esses problemas se tornam mais pronunciados à medida que o teor de prata diminui.
Figura 1. Imagem de microscópio eletrônico de varredura colorida de um contato de pasta de cobre revestido com prata
Também há divergências dentro do campo de baixo teor de prata.
Em 23 de abril, a JA Solar publicou um artigo intitulado "Garantindo o Teor de Prata, a JA Solar Continua a Oferecer uma Escolha Confiável". Nele, argumentou que o teor de prata de um módulo afeta sua qualidade subjacente e declarou claramente que a empresa continuaria usando pasta de prata. A posição central da JA Solar é que as linhas de grade de prata já passaram por validação de longo prazo, enquanto o cobre e o alumínio ainda enfrentam questões não resolvidas envolvendo oxidação, corrosão e estabilidade de interface.
A Tongwei descreveu a prata como a "pedra de lastro" que sustenta a confiabilidade de longo prazo dos módulos. A Trina Solar também afirmou que a redução de prata é uma tendência clara, mas sua implementação deve considerar os retornos de longo prazo dos clientes. É importante notar que essas empresas também estão desenvolvendo soluções de cobre revestido com prata ou de cobre puro. Sua atitude em relação à implantação em massa imediata pode ser cautelosa, mas elas não abandonaram a pesquisa em tecnologias livres de prata.
A limitação das estratégias de redução de prata é clara. Não importa quão baixo se torne o consumo de prata, a fabricação fotovoltaica permanece atrelada a um metal precioso e continua a enfrentar flutuações de preço fora de seu controle. Assim como o próprio TOPCon, os métodos convencionais de redução de prata podem apresentar retornos decrescentes à medida que se aproximam de seu teto técnico. Em um mercado intensamente competitivo, escolher uma rota conservadora pode, às vezes, ser menos uma questão de preferência e mais uma questão de sobrevivência.
ACM: Ruptura ou Tecnologia de Transição?
Uma semana após o lançamento da LONGi, a Tongwei publicou um artigo intitulado "Módulos Livres de Prata: Armadilha ou Solução Real? Leia Isto Antes de Decidir". Seu aviso inicial foi direto: "Não instale módulos livres de prata às cegas. Se estas três questões não forem compreendidas antecipadamente, pode ser tarde demais para se arrepender depois de três a cinco anos." A declaração destacou a diferença acentuada entre os campos técnicos da indústria.
Ao contrário da estratégia de redução gradual preferida pelos fabricantes convencionais, as empresas de BC estão substituindo ativamente os materiais de grade tradicionais.
A prata em si tem excelente condutividade. As grades das células solares, no entanto, usam pasta de prata em vez de prata pura. O cobre pode proporcionar melhor condutividade do que a pasta de prata contendo vidro e outros aditivos, com um custo muito menor. O problema é que o cobre que entra na lâmina de silício pode criar defeitos de nível profundo e reduzir o tempo de vida dos portadores minoritários. Durante a operação de longo prazo do módulo, o cobre também deve resistir à oxidação, difusão, calor úmido e envelhecimento da interface. Abordar esses riscos exige o desenvolvimento coordenado de camadas de barreira, estruturas de contato, formulações de pasta, janelas de queima e sistemas de encapsulamento.
A tecnologia ACM da LONGi tenta resolver esses conflitos por meio de um sistema de nano-liga e uma estrutura de contato matricial.
De acordo com informações públicas da LONGi, a ACM é uma solução de metalização de liga de cobre de nova geração desenvolvida para células de contato traseiro HPBC e HIBC. Ela combina três elementos: uma camada de barreira em nanoescala, condução por liga de cobre e contatos pontuais matriciais. A LONGi afirma que essa estrutura pode melhorar a eficiência da célula, reduzir substancialmente o consumo de prata e fortalecer a confiabilidade de longo prazo do módulo sem reduzir o rendimento de produção.
Figura 2. Evento de lançamento da tecnologia de contato matricial de nano-liga ACM da LONGi
Do ponto de vista da classificação técnica, a ACM pertence à família de pastas à base de cobre ou de metalização por liga de cobre. Ela mantém uma forte conexão com processos de impressão e, portanto, é mais compatível com os equipamentos existentes de produção de células. Para fabricantes que operam grandes quantidades de capacidade instalada, essa compatibilidade tem valor prático. Um novo material só pode criar benefícios de custo significativos depois de entrar na fabricação em larga escala.
A comunicação pública da LONGi enfatiza a substituição da pasta de prata convencional e uma redução substancial no consumo de prata. No entanto, não divulgou a composição completa da liga nem a proporção de cada metal. Com base nas informações atualmente disponíveis na indústria, a ACM parece usar um sistema de liga com predominância de cobre e pode ainda reter uma pequena quantidade de prata, possivelmente em uma camada semente ou de contato. Pode, portanto, ser mais preciso classificar a ACM como uma tecnologia de redução profunda de prata ou uma rota que elimina a pasta de prata convencional. Alegações que a descrevem como "cobre puro" ou "absolutamente livre de prata" ainda podem exigir um exame mais detalhado.
Mesmo assim, a fabricação fotovoltaica está, em última análise, preocupada com a quantidade de metal precioso usada por watt, a redução de custo resultante e o investimento adicional em equipamentos. Se o consumo de prata cair drasticamente, a ACM ainda carrega um significado econômico claro, mesmo que uma pequena quantidade de prata permaneça no sistema de liga. Como uma tecnologia recém-introduzida, seu desempenho real em produção em massa e seus resultados de campo precisarão de tempo para se comprovar.
Eletrodeposição de Cobre: Progresso Feito Longe dos Holofotes
Após a empolgação em torno dos lançamentos recentes, um ponto recebeu menos atenção: produtos totalmente livres de prata baseados em eletrodeposição de cobre já foram entregues ao mercado.
Aiko, outra empresa que trabalha com tecnologia BC, usa eletrodeposição de cobre para formar os eletrodos da célula. O processo geralmente inclui padronização, deposição de uma camada semente ou de barreira, eletrodeposição de cobre e aplicação de uma camada protetora externa. A camada semente estabelece o contato elétrico e impede que o cobre se difunda no silício. A grade de cobre fornece condutividade, enquanto a camada metálica externa suporta a resistência à oxidação e a interconexão.
A eletrodeposição de cobre e a ACM reduzem ambas a dependência da pasta de prata, mas suas rotas de fabricação são muito diferentes.
A ACM usa pasta de liga à base de cobre, contatos matriciais e processos relacionados à impressão. A Aiko contorna a impressão de pasta de prata e cresce eletrodos de cobre por meio de eletrodeposição. As linhas de grade eletrodepositadas podem alcançar uma razão de aspecto relativamente alta, permitindo que sejam mais estreitas e espessas. Isso reduz o sombreamento enquanto mantém uma seção transversal condutiva suficiente.
Ao contrário da ACM e da metalização convencional por pasta de prata, a tecnologia de eletrodeposição de cobre da Aiko não requer queima em alta temperatura. Isso reduz o dano térmico à lâmina de silício durante o processamento e pode aumentar indiretamente o potencial de eficiência da célula solar.
As barreiras do processo também são claras. A eletrodeposição de cobre requer mais etapas de produção, incluindo padronização, revestimento, eletrodeposição, limpeza e tratamento de águas residuais. O investimento em equipamentos é maior, há mais pontos de controle de processo e o rendimento de produção pode ser mais difícil de estabilizar durante o estágio inicial de ramp-up.
Figura 3. Equipamento de metalização por eletrodeposição Ni/Cu/Ag em linha para células solares de silício cristalino
De acordo com o cronograma divulgado publicamente, a Aiko anunciou a tecnologia de revestimento de metalização sem prata em 2021. Seu projeto ABC de 6,5 GW em Zhuhai entrou em produção no quarto trimestre de 2022. A empresa afirma que, desde 2022, a produção em massa cumulativa usando interconexão de cobre sem prata ultrapassou 20 GW.
Parece que a Aiko começou mais cedo no caminho rumo à metalização sem prata.
Para o mercado, essa vantagem inicial significa que a solução da Aiko já passou por investimento em equipamentos, ajuste de processo e validação de projeto. Se ela conseguirá, em última análise, superar as tecnologias concorrentes dependerá do custo por watt, do rendimento da linha de produção, da depreciação dos equipamentos e da confiabilidade de longo prazo.
A capacidade da eletrodeposição de cobre de continuar reduzindo os custos de fabricação importa mais do que o título de ser o primeiro. A contribuição da Aiko para a indústria é específica e mensurável: a eletrodeposição de cobre entrou na fabricação em escala de gigawatts e na entrega comercial. A rota agora tem dados reais de produção e uma base prática para melhorias adicionais.
A Aiko não usa exatamente a mesma solução de metalização em todas as bases de fabricação. As informações disponíveis indicam que a base de Zhuhai usa interconexão de cobre sem prata, enquanto a base de Yiwu anteriormente dependia principalmente de uma solução de baixa prata. A empresa ainda não alcançou cobertura completa sem prata em todos os cenários de produção. Para aplicações em escala de utilidade, por exemplo, os módulos ABC podem usar grades contendo prata mais finas para equilibrar o design de metalização com a bifacialidade. Os dados disponíveis indicam que os módulos ABC com prata reduzida produzidos na base de Yiwu usam aproximadamente 70% da prata exigida pelos designs convencionais e podem atingir uma bifacialidade de 85%.
Isso também mostra que até mesmo a tecnologia de eletrodeposição de cobre comercialmente estabelecida da Aiko ainda tem espaço para otimização. Esse potencial remanescente é consistente com as possibilidades mais amplas de redução de custos e melhoria de eficiência da tecnologia BC.
Inovação de Processo em Torno da Metalização sem Prata
Juntamente com a ACM, a LONGi introduziu os processos 0BB, shingling, condutivo backsheet, e barramento oculto, apresentando o sistema combinado como uma "floresta tecnológica".
Tomados individualmente, esses processos não estão aparecendo pela primeira vez. Um dos principais pontos fortes da apresentação da LONGi foi a maneira como organizou as diferentes etapas do processo em torno do ACM e as apresentou como um sistema completo. Isso ajudou a dar maior ênfase ao papel da inovação integrada na fabricação fotovoltaica.
A Aiko já havia empacotado várias inovações semelhantes em produtos comerciais, em vez de apresentá-las apenas como conceitos técnicos. Seu módulo ABC "Full-Screen" de terceira geração, lançado em 2024, já usava interconexão de sobreposição de precisão, barramentos ocultos e um design 0BB. Na SNEC 2026, a empresa apresentou seu produto ABC de quarta geração, o Full-Screen Ultra. Ao reduzir a distância de escoamento necessária, o design reduziu ainda mais a área não geradora de energia em 20%.
Figura 4. Módulo Aiko G4 Full-Screen Ultra exibido na SNEC 2026
Diferentes rotas técnicas chegaram a um ponto raro de concordância sobre o aumento da área ativa de geração de energia do módulo. O próximo estágio da competição ainda será decidido no chão de fábrica. A classificação de potência de uma amostra de teste pode subir rapidamente quando várias melhorias de design são combinadas. Alcançar produção em larga escala e passar pela validação de mercado de longo prazo é muito mais difícil. Tanto os produtos BC quanto os TOPCon ainda têm um longo caminho pela frente.
A Lógica da Inovação é o que Importa
No dia seguinte ao lançamento da LONGi, o preço das ações da Aiko atingiu primeiro seu limite diário de negociação e ajudou a impulsionar uma recuperação mais ampla nas ações de equipamentos fotovoltaicos. A reação rapidamente se tornou um tópico de discussão em toda a indústria.
O capital de curto prazo tende a negociar temas, expectativas e flexibilidade de avaliação, portanto os dois eventos não devem ser tratados como uma relação direta de causa e efeito. O lançamento da LONGi fortaleceu a atenção do mercado sobre metalização de cobre, tecnologia BC e otimização de processos de módulos. Não foi, portanto, surpreendente que a Aiko, que havia comercializado tecnologias relacionadas mais cedo e mostrado maior sensibilidade no preço das ações, se tornasse uma referência direta de mercado.
A razão mais profunda é que as expectativas do mercado sobre o ciclo fotovoltaico parecem estar mudando.
Na noite do lançamento da LONGi, a Aiko divulgou sua previsão de resultados para o primeiro semestre de 2026. A empresa esperava um prejuízo líquido atribuível aos acionistas de RMB 680 milhões a RMB 790 milhões. A remoção dos rebates de imposto de exportação, as flutuações cambiais e as provisões para impairment pesaram sobre os números do semestre. Os sinais mais positivos vieram do desempenho trimestre a trimestre: as perdas no segundo trimestre diminuíram em comparação com o primeiro trimestre, enquanto a receita de módulos ABC, a participação nas vendas no exterior e a margem bruta melhoraram.
A resposta do mercado sugere que, pelo menos para empresas líderes em tecnologia, o estágio mais difícil pode ter passado. Se a Aiko conseguirá sair do ciclo primeiro e ajudar a liderar uma recuperação mais ampla da indústria ainda dependerá do volume de embarques de ABC, da margem bruta, da utilização da capacidade e do fluxo de caixa operacional.
Ao mesmo tempo, a pressão política para eliminar o excesso de capacidade está aumentando. A norma nacional obrigatória intitulada "Valores Mínimos Permitidos de Eficiência Energética e Graus de Eficiência Energética para Módulos Fotovoltaicos de Silício Cristalino e Inversores", lançada em junho, e as mudanças de política envolvendo a remoção dos rebates de imposto de exportação fotovoltaica e a cobrança de imposto sobre consumo são ambos sinais claros de que a campanha da indústria contra a concorrência interna destrutiva está avançando.
À medida que o ambiente externo se torna mais restritivo, a redução de custos, a melhoria da qualidade e os ganhos de eficiência estão se tornando questões de sobrevivência. Conservadora ou agressiva, cada rota acabará enfrentando o mesmo teste. Somente as empresas que estabelecerem uma vantagem combinada em custo de produção, qualidade do produto e inovação técnica estarão em posição de definir o próximo estágio da indústria fotovoltaica.
Visão da Ooitech
A verdadeira disputa não é simplesmente prata versus cobre. É se um sistema de metalização pode combinar baixo consumo de material com rendimento estável, depreciação de equipamentos gerenciável, interconexão de módulos confiável e desempenho comprovado em calor úmido. A pasta de cobre oferece compatibilidade mais fácil com a linha de produção, enquanto a eletrodeposição pode fornecer grades mais finas e com maior proporção de aspecto, mas exige controle mais rigoroso de processo e de águas residuais. A rota vencedora será aquela que apresentar desempenho consistente em escala de gigawatts, não a que tiver a alegação mais forte no dia do lançamento.
Relacionado: 0BB em células de contato traseiro: ganhos e limites de rendimento explica como a remoção das barras coletoras impressas altera o orçamento de prata antes mesmo de a pasta ser alterada.
Relacionado: Tecnologia de célula 0BB: o que muda ao remover a barra coletora compara as outras rotas de redução de prata, que competem pelo mesmo orçamento de pasta.
Leitura adicional e dados de contexto
Material de referência público sobre este tema, publicado pelas organizações que mantêm o roteiro tecnológico e os dados de mercado do setor:
