异质结电镀铜的主要工序:前面的两道工艺制绒和 PVD 溅射。增加的工艺是用曝光机替代丝网印刷机和烤箱。具体分为图形化和金属化两个环节:(1)图形化:先使用 PVD 设备做一层铜的种子层,然后使用油墨印刷机(掩膜一体机)的湿膜法制作掩膜。在经过掩膜一体机的印刷、烘干、曝光处理后,在感光胶或光刻胶上的图形可以通过显影的方法显现 出来,即图形化工艺。(2)金属化:首先完成铜的沉积 (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)。然后去掉之前的掩膜、铜种子层,露 出原本的 ITO。然后做表面处理,比如文字、标签或者组装玻璃,这是一整道工序,即完成铜电镀的所有过程。电镀铜技术不断发展,为未来科技和绿色可持续发展提供了强有力的支持。西安异质结电镀铜工艺

电镀铜工艺路线包括种子层制备、图形化、电镀三大环节,涌现多种设备方案。电镀铜 工艺尚未定型,各环节技术方案包括(1)种子层:设备主要采用 PVD,主要技术分歧 在于是否制备种子层、制备整面/局部种子层和种子层金属选用;(2)图形化:感光材料 分为干膜和油墨,主要技术分歧在于曝光显影环节选用掩膜类光刻/LDI 激光直写/激光 开槽;(3)电镀:主要技术分歧在于水平镀/垂直镀/光诱导电镀。釜川(无锡)智能科技有限公司,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。西安异质结电镀铜工艺HJT 电池外层的 TCO 是天然的阻挡层材料,因此 HJT 电池电镀铜工艺也可以选择不制备种子层。
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。
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(物理的气相沉积法)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。电镀铜取代银浆就是把格栅的线路做的更细。
铜电镀相较银浆丝网印刷,优势主要在两方面:降本与提效。1)降本:在自然界中,金属导电性由高到低分别是银、铜、金、铝、镍、铁,但银属于贵金属,价格较高,不适合做导线,若采用其做导线,将拉高生产成本,因此在光伏电池片中,无论是使用高温银浆还是低温银浆,银浆成本高昂是产业规模化痛点,铜作为贱金属,若能替代银,降本问题基本迎刃而解。2)效率提升:金属银导电性强于金属铜,但银浆属于混合流动胶体,导电性较纯铜的铜栅线弱,线宽可以做到更细的铜栅线发电效率也更高。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。西安异质结电镀铜工艺
电镀铜可以增强金属的导电性和导热性,使其在电子和建筑领域中具有更好的性能。西安异质结电镀铜工艺
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。相较于银包铜+0BB/NBB工艺,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。西安异质结电镀铜工艺