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。光伏电镀铜技术,开启无银时代。无锡自动化电镀铜金属化设备
光伏铜电镀技术采用金属铜完全代替银浆作为栅线电极,实现整片电池的工艺转换,打破瓶颈,创新行业发展。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。太阳能电池电镀铜技术。这项技术不仅可提升太阳能电池板效能,而且可大规模降低成本。以开掘市场潜力,全新的电镀工艺旨在进一步针对低成本电池的需求。无锡自动化电镀铜金属化设备光伏电镀铜设备可兼容异质结、Topcon。
电镀铜现多种设备方案。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。
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。为了实现电镀铜,即金属化,首先需要在 TCO 膜之后镀一层金属(如铜)种子层。
铜电镀工艺流程:种子层沉积—图形化—电镀—后处理,光伏电镀铜工艺流程主要包括种子层沉积、图形化、电镀及后处理四大环节,目前各环节技术路线不一,多种组合工艺方案 并行,需要综合性能、成本来选择合适的工艺路线。(3)电镀:将待电镀电池(阴极)浸泡在电镀设备的硫酸铜(阳极)溶液中,通电进行电解,铜离子(阳离子Cu2+)被还原,在需要镀铜的线路区域内沉积成铜,形成选择性的铜电极。(4)后处理:进行电镀锡或使用抗铜氧化剂制作保护层,可应用湿法刻蚀、激光刻蚀、等离子体刻蚀等工艺,剥离掩膜、刻蚀掉剩余种子层,并做表面处理,得到具有优异塑形和良好选择性的铜电极。电镀铜技术更适用于HJT。无锡自动化电镀铜金属化设备
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。无锡自动化电镀铜金属化设备
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。无锡自动化电镀铜金属化设备