西安泛半导体电镀铜技术

全新的电镀铜工艺旨在进一步针对低成本电池的需求，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。        电镀铜取代银浆就是把格栅的线路做的更细。西安泛半导体电镀铜技术

光伏电镀铜工序包括种子层制备、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。四川光伏电池电镀铜工艺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。

电镀铜的电流效率是指在电镀过程中，实际沉积在工件表面的铜质量与理论上应沉积的铜质量之比。电流效率的计算公式为：电流效率=实际沉积铜质量/理论沉积铜质量×100%其中，实际沉积铜质量可以通过称量电镀前后工件的重量差来计算，而理论沉积铜质量则可以通过法拉第电解定律来计算。法拉第电解定律表明，在相同的电流密度下，电解质量与电流时间成正比，与电解液中离子浓度成正比。因此，在电镀铜的过程中，需要控制电流密度和电解液中铜离子的浓度，以提高电流效率。同时，还需要注意电镀过程中的温度、搅拌速度、PH值等因素，以保证电镀质量的稳定性和一致性。

光伏电镀铜技术路线优势之增效：（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。PVD镀膜设备的技术经验可延伸至HJT电镀铜工艺。

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。光伏电镀铜设备可兼容异质结、Topcon。四川光伏电池电镀铜工艺

电镀铜路线的第一步是种子层的制备，用来增加电镀铜与TCO层之间 的附着力。西安泛半导体电镀铜技术

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%。西安泛半导体电镀铜技术