西安光伏电池电镀铜技术

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。电镀铜可以用于各种金属表面，包括钢铁、铝合金、不锈钢等，具有广泛的应用范围。西安光伏电池电镀铜技术

电镀铜是一种非接触式的铜电极制备工艺，有望助力光伏电池实现完全无银化。铜电镀技术在印刷电路板PCB等行业应用成熟，亦可用于晶硅电池金属化环节，其原理是在基体金属表面通过电解方法沉积金属铜制作铜栅线，进而作为电极收集光伏效应产生的载流子。铜电镀工艺发展优势明显，较银浆丝网印刷具备更低的银浆成本、更优的导电性能、更好的塑性和高宽比，有望替代高银耗的丝网印刷技术，进一步提高电池效率和降低银浆成本，助力HJT和XBC电池降本增效和规模化发展。西安光伏电池电镀铜技术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。

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。

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。光伏电镀铜工艺，降本增效。

电镀铜图形化环节主要包含掩膜、曝光、显影几个步骤。其中，掩膜环节是将抗刻蚀的感光材料涂覆在电池表面以遮盖保护不需要被电镀的区域，感光材料主要有湿膜油墨、干膜材料等。曝光、显影环节是将图形转移至感光材料上，主要技术有LDI激光直写光刻（无需掩膜）、常规掩膜光刻技术、激光开槽、喷墨打印等；其中无需掩膜的LDI激光直写光刻技术应用潜力较大，激光开槽在BC类电池上已有量产应用，整体看图形化技术路线有望逐步明确和定型。电镀铜可以用于各种形状和大小的金属表面，包括复杂的三维表面，具有广泛的应用范围。苏州光伏电镀铜丝网印刷

电镀铜工序包括种子层制备环节。西安光伏电池电镀铜技术

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。西安光伏电池电镀铜技术