电镀铜工艺短期将主要应用HJT和XBC电池领域,后续有望逐步向TOPCon电池导入。HJT电池利用本征非晶硅层将衬底与两侧掺杂非晶硅层完全隔开,通过高效钝化提升效率。光伏电镀铜基本可以分为水平电镀铜、VCP垂直电镀铜、龙门线电镀铜,电镀铜后采用的表面处理方式业界存在多种路线。主要工艺流程控制和添加剂在线路板行业使用时间久远技术已经成熟。电镀铜+电镀锡、电镀铜+化学沉锡、电镀铜+化学沉银几种路线。铜电镀工艺发展优势明显,较银浆丝网印刷具备更低的银浆成本、更优的导电性能、更好的塑性和高宽比,有望替代高银耗的丝网印刷技术,进一步提高电池效率和降低银浆成本,助力HJT和XBC电池降本增效和规模化发展。电镀铜种子层制备:PVD对工艺温度要求较低,为目前主流方案。广东电镀铜技术

光伏电镀铜优势之增效:(1)铜电镀电极导电性能优于银栅线,且与TCO层的接触特性更好,促进提高电池转换效率。A.金属电阻率影响着电极功率损耗与导电性能,纯铜具有更低电阻率。异质结低温银浆主要由银粉、有机树脂等材料构成,浆料固化后部分有机物不导电,使低温银浆的电阻率较高、电极功率损耗较大;同时,由于低温银浆烧结温度不超过250℃,浆料中Ag颗粒间粘结不紧密,具有较多的空隙,导致其线电阻的提高及串联电阻的增加。而铜电镀栅线使用纯铜,其电阻率接近纯银但明显低于低温银浆,且其电极结构致密均匀,没有明显空隙,可实现更低的线电阻率,降低电池电极欧姆损耗、提高电性能。B.金属与TCO层的接触特性影响着异质结太阳电池载流子收集、附着特性及电性能,铜电镀电极更具优势。银浆料与TCO透明导电薄膜之间的接触存在孔洞较多,造成其金属-半导体接触电阻的增加和电极附着性降低,影响了载流子的传输。而铜电镀电极易与透明导电薄膜紧密附着,无明显孔洞,使接触电阻较小,可以提高载流子收集几率。苏州自动化电镀铜图形化与电镀铜替代银浆丝网印刷。
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 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。
光伏电镀铜设备工艺铜栅线更细,线宽线距尺寸小,发电效率更高。栅线细、线宽线距小意味着栅线密度更大,更多的栅线可以更好地将光照产生的内部载流子通过电流形式导出电池片,从而提高发电效率,铜电镀技术电池转化效率比丝网印刷高0.3%~0.5%。①低温银浆较为粘稠,印刷宽度更宽。高温银浆印刷线宽可达到20μm,但是低温银浆印刷的线宽大约为40μm。②铜电镀铜离子沉积只有电子交换,栅线宽度更小。铜电镀的线宽大约为20μm,采用类半导体的光刻技术可低于20μm。光伏电镀铜设备,主要用于光伏电池硅片镀铜代替银浆丝网印刷。
电镀铜有望加快中试并逐步导入量产,无银化技术将推进HJT和XBC电池产业化提速当前,TOPCon技术凭借优越的经济性与性价比,已逐步确立光伏电池组件扩产主流地位;预计今后或有较大规模产能投放,全年出货量有望达到100-150GW,后续通过双面Poly、TBC等技术有望强化竞争优势。HJT电池处于降本增效及市场导入关键期,伴随双面微晶、银包铜浆料、0BB技术、UV转光膜等产品的应用导入,产业化进程加速推进,未来通过电镀铜无银化、低铟叠层膜降铟等技术,有望进一步推动HJT技术降本增效。电镀铜工序包括电镀环节。山东异质结电镀铜产线
无种子层直接铜电镀工艺。广东电镀铜技术
光伏电池是光伏系统实现光电转换的重要的器件,其制备流程主要分为清洗制绒、扩散制结、正背面镀膜、金属化印刷固化等几大工艺环节。金属化环节主要用于制作光伏电池电极栅线,通过在电池两侧印刷银浆固化金属电极,使得电极与电池片紧密结合,形成高效的欧姆接触以实现电流输出。金属化环节主要有银浆丝网印刷、银包铜丝印、激光转印、电镀铜、喷墨打印等几类工艺,传统的丝网印刷成熟简单是目前主流量产技术路线,其他工艺尚未实现大规模产业化。广东电镀铜技术