作为导电浆料领域的热门替代材料，银包铜粉以铜核外镀银的复合结构，兼顾铜的低成本与银的高导电性，相较传统纯银粉可实现60%以上的成本降幅。目前，银包铜粉已被工信部《重点新材料首批次应用示范指导目录（2024年版）》列为战略性替代材料，是光伏少银化与金属化国产替代的关键方向。

球形银包铜粉末实物及SEM形貌图

光伏组件需要在室外环境下持续工作25年以上，这意味着应用于光伏的导电材料必须经受住长期的湿热、温度循环等环境考验。能否满足这一要求，正是制约银包铜粉从材料优势转化为规模化应用的核心瓶颈。

一、失效根源

银包铜粉的可靠性隐患，本质源于银、铜两种金属的本征物性差异，先天结构缺陷导致粉体在高温、湿热、温度循环工况下易出现导电网络失效。

（1）晶格失配诱发银层去润湿

银晶格常数0.409nm，铜晶格常数0.361nm，显著差异使包覆银膜长期处于内应力累积状态。在电池烧结或组件长期温度循环过程中，连续的银导电层会逐步收缩、团聚、断裂，离散为孤立银岛，直接切断粉体导电网络，造成栅线电阻抬升、组件功率衰减。苏州大学研究进一步揭示，银壳由大量银纳米晶堆叠而成，晶粒间的晶界既是结构薄弱点，又是氧气渗透的核心通道。这一微观缺陷，正是量产过程中同批次产品高温良率波动、批次稳定性不佳的深层诱因。这种损伤是渐进的，经多次温度循环逐步累积。

银层去润湿失效示意图（来源：文献）

（2）银层致密性不足引发铜核氧化

银壳的致密性与完整包覆率，是隔绝水汽、氧气、保护铜核的核心屏障。实验室条件下包覆可控性较高，但在吨级量产中，微孔、针孔、局部漏镀等致密性缺陷难以完全避免。水汽与氧气沿缺陷侵入粉体内部后，铜核氧化生成高阻铜氧化物，浆料电阻率急剧上升。与前者不同，这种失效是突发的，一旦屏障出现缺口，性能便急剧下降。目前市售银包铜粉在空气氛围下的长期抗氧化温度集中在200–400℃，可适配低温固化工艺（HJT电池低于200℃）。而TOPCon/TBC电池的烧结温度远高于此，对银包铜粉的耐温能力构成更大挑战。

二、可靠性评价

经过多年产业迭代，光伏行业已建立成熟的银包铜浆料可靠性验证体系。

双85高温高湿测试是行业核心加速老化考核项目。该测试在85℃、85%相对湿度下进行，行业通用测试时长为1000小时（依据IEC 61215标准）。苏州固锝10%银含量银包铜产品已完整通过IEC标准湿热、温度循环等全套可靠性测试并实现稳定量产，1000小时测试后组件功率衰减控制在5%以内，表现与高银纯银产品基本持平。

双85测试设备（来源：爱佩科技）

抗氧化温度是评判银层致密性的核心量化指标。行业普遍将200℃认定为光伏应用的基本合格线，主流产品抗氧化温度稳定在200–400℃，已具备大规模应用基础。

此外，头部电池厂将热循环、耐硫化、栅线附着力、烧结后欧姆接触性能等纳入准入考核清单，形成更全面的可靠性验证体系。

三、技术突破

针对失效根源，行业已形成多项技术突破。

（1）银层致密化

这项技术直接对应量产工艺中银层缺陷导致的铜核氧化问题。致密连续的无孔隙银层是粉体可靠性的基础前提。行业主流采用分步化学还原法搭配双络合剂体系，精准调控银层生长速率与均匀度，大幅提升银膜包覆覆盖率与致密度，从源头减少微孔、针孔等量产缺陷。这项技术已实现产业化落地，HJT低温场景已实现10%低银含产品稳定量产，苏州晶银累计出货近200吨；通威通过银包铜浆料量产应用将银单耗降至3.7mg/W；博迁新材、有研粉材等企业已实现粉体批量供应。

（2）形貌调控

该技术从晶格失配角度切入，旨在解决银层去润湿问题。相较于传统球形粉体，多面体结构银包铜粉的银层包覆更致密、结构更稳定。苏州大学团队研发的大晶粒十四面体银包铜粉，通过增大银壳晶粒、减少晶界数量，有效提升粉体热稳定性与抗氧化能力。测试数据显示，该粉体250℃高温热处理30分钟、200小时双85测试均无氧化失效，导电性能优于传统球形粉。但该技术目前制备成本较高、产能有限，尚未实现产业化落地。

十四面体银包铜粉制备过程（来源：文献）

（3）高温工艺适配

针对银包铜无法耐受TOPCon/TBC高温烧结的瓶颈，行业推出“高温银种子层+低温银包铜导电层”二次叠印方案，通过底层高温银种子层隔绝热冲击，上层保留银包铜降本优势，适配700–800℃高温制程。叠印方案增加了额外丝印步骤，且底层银种子层在高温烧结过程中可能对钝化层造成影响，带来复合损失。目前主流方案可实现效率与纯银方案基本持平，但这一平衡能否在大规模量产中稳定复现，仍有待验证。目前苏州固锝持续推进该技术产业化，旗下苏州晶银已同步掌握低温、高温双版本银包铜浆料技术，覆盖多类光伏电池路线需求。

结语

银包铜粉是光伏少银化进程中的核心降本方案，但材料优势不等于应用优势，可靠性才是决定其能走多远的关键。HJT低温场景已通过验证，TOPCon/TBC高温场景的产业化突破仍在推进中。光伏少银化进程正在加速，对银包铜而言，大规模量产稳定性才是接下来的关键考验，每一批产品的长期可靠性验证都至关重要。

参考文献：

1、Zeng Y L, Zou S, Sun H, et al. Tetradecahedral Cu@Ag core–shell powder with high solid-state dewetting and oxidation resistance for low-temperature conductive paste[J]. Journal of Materials Chemistry A, 2023

2、萧卫泓,张念椿,梁锦坤,孙易桀,王宇. 高导电抗氧化银包铜粉的化学镀制备与性能[J].电镀与涂饰, 2026

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