相较于银包铜+0BB/NBB工艺,电镀铜优势在于可助力电池提效0.3-0.5%+,进而提高组件功率。我们预计银包铜+0BB/NBB工艺或是短期内HJT电池量产化的主要降本路径,随着未来银含量30%银包铜浆料的导入,浆料成本有望降至约3分/W,HJT电池金属化成本或降至5分/W左右。电镀铜工艺有望于2023-2024年加快中试,并于2024年逐步导入量产。随着工艺经济性持续优化,电镀铜HJT电池的金属化成本有望降至5-6分/W左右,叠加考虑0BB/NBB对应组件封装/检测成本提升,而电镀铜可提升效率约0.5%+,电镀铜优势逐渐强化,有望成为光伏电池无银化的解决方案。电镀铜工艺图形化:光刻路线和激光路线并行。四川自动化电镀铜

银浆成本高有四大降本路径,两大方向。一是减少高价低温银浆用量,例如多主栅(MBB)、激光转印;二是减少银粉的用量,使用贱金属替代部分银粉,例如银包铜、电镀铜。铜电镀是一种非接触式的电极金属化技术,在基体金属表面通过电解方法沉积金属铜制作铜栅线,收集光伏效应产生的载流子。为解决电镀铜与透明导电薄膜(TCO)之间的接触与附着性问题,需先使用PVD设备镀一层极薄的铜种子层(100nm),衔接前序的TCO和后序的电镀铜,种子层制备后还需对其进行快速烧结处理,以进一步强化附着力。同时,铜种子层作为后续电镀铜的势垒层,可防止铜向硅内部扩散。四川自动化电镀铜电镀铜路线的第一步是种子层的制备,用来增加电镀铜与TCO层之间 的附着力。
铜电镀与传统丝网印刷的差异主要在TCO膜制备工序之后,前两道的工艺制绒与PVD溅射未变:传统异质结产线在TCO膜制备之后采用银浆印刷和烧结,而铜电镀则把银浆丝网印刷替换成制备铜栅线的图形化和金属化两大工序。图形化工艺:PVD(气相沉积法)设备在硅片TCO表面溅射一层100nm的铜种子层,使用石蜡或油墨印刷机(掩膜一体机)的湿膜法制作掩膜/喷涂感光胶,印刷、烘干后经过曝光机曝光处理后,将感光胶或光刻胶上的图形显影。金属化工艺:特定图形的铜沉积(电镀铜),然后使用不同的抗氧化方法进行处理(电镀锌或使用抗氧化剂制作保护层),除去之前的掩膜/感光胶,刻蚀去除多余铜种子层,避免电镀铜在种子层腐蚀过程中引入缺陷,露出原本的TCO,其后再进行表面处理,至此形成完整的铜电镀工序。整个过程使用的主要设备是电镀设备。
光伏电镀铜装备插片式电镀:将待镀电池设置在阴极导电支架上,向下插入使一个导电支撑单元位于相邻两个阳极板组件之间以实现电镀。根据相关描述,该设备可实现双面电镀,单线可做到14000整片/小时,破片率<0.02%,提高了装置产能和电镀质量,降低了不良率,结构合理、占地面积小。此外,根据相关技术通过将电池片设置在导电支撑单元上,移动阴极导电花篮使导电支撑单元在多个阳极单元的阳极板组件间移动以实现电镀;该电镀装置产能可达24000整片/小时,电镀均匀性更好,提高了电镀质量,减少了碎片风险光伏电镀铜设备图形转移技术, 会用到曝光机、油墨印刷机等。
光伏电镀铜设计的导电方式主要有弹片式导电舟方式、水平滚轮导电、模具挂架式、弹片重力夹具等方式。合理的导电方式对光伏电镀铜设备非常重要是实现可量产的关键因素之一。优良的导电方式可以实现设备的便捷维修和改善电镀铜片与片之间的电镀铜厚极差,甚至可以实现单片硅上分布电流的可监控性。釜川以半导体生产设备、太阳能电池生产设备为主要产品,打造光伏设备一体化服务。拥有强大的科研团队,凭借技术竞争力,在清洗制绒设备、PECVD设备、PVD设备、电镀铜设备等方面都有独特优势;以高效加工制造、快速终端交付的能力,为客户提供整线工艺设备的交付服务。 电镀铜可以用于各种形状和大小的金属表面,包括复杂的三维表面,具有广泛的应用范围。上海电镀铜路线
光伏电镀铜设计的导电方式主要有弹片式导电舟方式。四川自动化电镀铜
电镀铜光刻技术是指利用光学-化学反应原理和化学、物理刻蚀方法,将设计好的微图形结构转移到覆有感光材料的晶圆、玻璃基板、覆铜板等基材表面上的微纳制造技术。光刻设备是微纳制造的一种关键设备,在泛半导体领域,根据是否使用掩膜版,光刻技术主要分为直写光刻与掩膜光刻,其中掩膜光刻可进一步分为接近/接触式光刻以及投影式光刻。掩膜光刻由光源发出的光束,经掩膜版在感光材料上成像,具体可分为接近、接触式光刻以及投影光刻。其中,投影式光刻更加先进,能够在使用相同尺寸掩膜版的情况下获得更小比例的图像,从而实现更精细的成像。直写光刻也称无掩膜光刻,是指计算机将电路设计图形转换为机器可识别的图形数据,并由计算机控制光束调制器实现图形的实时显示,再通过光学成像系统将图形光束聚焦成像至已涂覆感光材料的基板表面上,直接进行扫描曝光。直写光刻既具有投影光刻的技术特点,如投影成像技术、双台面技术、步进式扫描曝光等,又具有投影光刻不具备的高灵活性、低成本以及缩短工艺流程等技术特点。四川自动化电镀铜