江西HJT电镀铜工艺

光伏电镀铜工艺路线优势之增效：（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。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。江西HJT电镀铜工艺

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。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。江西釜川电镀铜金属化设备电镀铜技术更适用于HJT。

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。

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。电镀铜具有良好的抗冲击性和抗划痕性，可以在各种环境下保持金属的光泽和完整性。

电镀铜光伏电池渗透率：根据CPIA数据，至2030年光伏电池片正面金属电池技术市场仍以银电极为主导，约占87.5%，非银电极技术包括银包铜等，约为12.5%，该比例口径为所有类型的电池片，而N型电池片在运用银包铜、激光转印等降本路线上较为积极，我们假设在N型电池中，2030年银电极占比下调为65%。目前银包铜技术相较电镀铜更为成熟，但未来一旦铜电镀技术成熟后，大幅降本增效的铜电镀产业化进程会更加快速，因此假设2022-2030年铜电镀工艺在非银电极中占比为自15%提升至70%，对应2022-2030年铜电镀光伏电池渗透率自0.45%提升至24.5%。光伏电镀铜技术，开启无银时代。江西釜川电镀铜金属化设备

电镀铜工艺流程，图形化和金属化为重点心。江西HJT电镀铜工艺

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）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）。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。（2）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。江西HJT电镀铜工艺