適用電鍍銅工藝的光伏電池片產(chǎn)能:當前PERC生產(chǎn)成本相對較低,且由于具備更高效率的N型電池,如TOPCon、HJT、IBC出現(xiàn),我們認為未來PERC電池會被逐步替代,PERC電池不具有采用電鍍銅工藝的必要性。N型電池作為新技術路線,降本是其規(guī)模化發(fā)展邏輯,電鍍銅工藝作為降本增效的技術,為其降本可選技術路線之一。根據(jù)CPIA對各類電池技術市場占比變化趨勢的預測,我們計算得出2022年到2030年,適用電鍍銅工藝的全球N型電池(TOPCon、HJT、IBC)產(chǎn)能自13.87GW增長至504.28GW。電鍍銅可以提供定制化的解決方案,根據(jù)客戶需求進行顏色、光澤和厚度的調(diào)整。杭州異質(zhì)結電鍍銅技術
光伏電鍍銅設備工藝銅柵線更細,線寬線距尺寸小,發(fā)電效率更高。柵線細、線寬線距小意味著柵線密度更大,更多的柵線可以更好地將光照產(chǎn)生的內(nèi)部載流子通過電流形式導出電池片,從而提高發(fā)電效率,銅電鍍技術電池轉化效率比絲網(wǎng)印刷高0.3%~0.5%。①低溫銀漿較為粘稠,印刷寬度更寬。高溫銀漿印刷線寬可達到20μm,但是低溫銀漿印刷的線寬大約為40μm。②銅電鍍銅離子沉積只有電子交換,柵線寬度更小。銅電鍍的線寬大約為20μm,采用類半導體的光刻技術可低于20μm。專業(yè)電鍍銅技術路線電鍍銅為HJT的降本方式。
光伏電鍍銅工藝路線優(yōu)勢之增效:(1)銅電鍍電極導電性能優(yōu)于銀柵線,且與TCO層的接觸特性更好,促進提高電池轉換效率。A.金屬電阻率影響著電極功率損耗與導電性能,純銅具有更低電阻率。異質(zhì)結低溫銀漿主要由銀粉、有機樹脂等材料構成,漿料固化后部分有機物不導電,使低溫銀漿的電阻率較高、電極功率損耗較大;同時,由于低溫銀漿燒結溫度不超過250℃,漿料中Ag顆粒間粘結不緊密,具有較多的空隙,導致其線電阻的提高及串聯(lián)電阻的增加。而銅電鍍柵線使用純銅,其電阻率接近純銀但明顯低于低溫銀漿,且其電極結構致密均勻,沒有明顯空隙,可實現(xiàn)更低的線電阻率,降低電池電極歐姆損耗、提高電性能。B.金屬與TCO層的接觸特性影響著異質(zhì)結太陽電池載流子收集、附著特性及電性能,銅電鍍電極更具優(yōu)勢。銀漿料與TCO透明導電薄膜之間的接觸存在孔洞較多,造成其金屬-半導體接觸電阻的增加和電極附著性降低,影響了載流子的傳輸。而銅電鍍電極易與透明導電薄膜緊密附著,無明顯孔洞,使接觸電阻較小,可以提高載流子收集幾率。
電鍍銅圖形化環(huán)節(jié)主要包含掩膜、曝光、顯影幾個步驟。其中,掩膜環(huán)節(jié)是將抗刻蝕的感光材料涂覆在電池表面以遮蓋保護不需要被電鍍的區(qū)域,感光材料主要有濕膜油墨、干膜材料等。曝光、顯影環(huán)節(jié)是將圖形轉移至感光材料上,主要技術有LDI激光直寫光刻(無需掩膜)、常規(guī)掩膜光刻技術、激光開槽、噴墨打印等;其中無需掩膜的LDI激光直寫光刻技術應用潛力較大,激光開槽在BC類電池上已有量產(chǎn)應用,整體看圖形化技術路線有望逐步明確和定型。電鍍銅可以提高金屬的抗腐蝕性和耐磨性,延長其使用壽命。
基本原理是利用電化學反應,在金屬表面沉積一層銅金屬。電鍍銅的過程中,需要將含有銅離子的電解液放置在電解槽中,同時將需要鍍銅的金屬材料作為陰極放置在電解槽中,將銅板作為陽極放置在電解槽中,然后通過外部電源將電流引入電解槽中,使得銅離子在電解液中發(fā)生氧化還原反應,從而將銅離子還原成為金屬銅,沉積在金屬材料表面。在電解液中,銅離子會向陰極移動,而在陰極表面,銅離子會接受電子,還原成為金屬銅,沉積在金屬材料表面。同時,金屬材料表面的原有氧化物會被還原成為金屬,從而使得金屬表面得到了一層均勻的銅金屬鍍層。電鍍銅的鍍層具有良好的導電性、耐腐蝕性和美觀性,因此被廣泛應用于電子、電器、汽車、建筑等領域。光伏電鍍銅設備圖形轉移技術, 會用到曝光機、油墨印刷機等。杭州異質(zhì)結電鍍銅技術
電鍍銅工藝能夠實現(xiàn)自動化生產(chǎn),提高生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量。杭州異質(zhì)結電鍍銅技術
光伏電鍍銅工序包括種子層制備、圖形化、電鍍?nèi)蟓h(huán)節(jié),涌現(xiàn)多種設備方案。電鍍銅 工藝尚未定型,各環(huán)節(jié)技術方案包括(1)種子層:設備主要采用 PVD,主要技術分歧 在于是否制備種子層、制備整面/局部種子層和種子層金屬選用;(2)圖形化:感光材料 分為干膜和油墨,主要技術分歧在于曝光顯影環(huán)節(jié)選用掩膜類光刻/LDI 激光直寫/激光 開槽;(3)電鍍:主要技術分歧在于水平鍍/垂直鍍/光誘導電鍍。釜川(無錫)智能科技有限公司,以半導體生產(chǎn)設備、太陽能電池生產(chǎn)設備為主要產(chǎn)品,打造光伏設備一體化服務。擁有強大的科研團隊,憑借技術競爭力,在清洗制絨設備、PECVD設備、PVD設備、電鍍銅設備等方面都有獨特優(yōu)勢;以高效加工制造、快速終端交付的能力,為客戶提供整線工藝設備的交付服務。杭州異質(zhì)結電鍍銅技術