電鍍銅是一種非接觸式的銅電極制備工藝,有望助力光伏電池實(shí)現(xiàn)完全無銀化。銅電鍍技術(shù)在印刷電路板PCB等行業(yè)應(yīng)用成熟,亦可用于晶硅電池金屬化環(huán)節(jié),其原理是在基體金屬表面通過電解方法沉積金屬銅制作銅柵線,進(jìn)而作為電極收集光伏效應(yīng)產(chǎn)生的載流子。銅電鍍工藝發(fā)展優(yōu)勢明顯,較銀漿絲網(wǎng)印刷具備更低的銀漿成本、更優(yōu)的導(dǎo)電性能、更好的塑性和高寬比,有望替代高銀耗的絲網(wǎng)印刷技術(shù),進(jìn)一步提高電池效率和降低銀漿成本,助力HJT和XBC電池降本增效和規(guī)?;l(fā)展。電鍍銅路線PVD鍍膜技術(shù)鍍出的膜層,具有高硬度、高耐磨性、高耐腐蝕性及化學(xué)穩(wěn)定性,膜層的壽命更長。河南異質(zhì)結(jié)電鍍銅路線
基本原理是利用電化學(xué)反應(yīng),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(shí)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(yīng),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(dòng),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(shí),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(dǎo)電性、耐腐蝕性和美觀性,因此被廣泛應(yīng)用于電子、電器、汽車、建筑等領(lǐng)域。河南異質(zhì)結(jié)電鍍銅路線電鍍銅路線的第一步是種子層的制備,用來增加電鍍銅與TCO層之間 的附著力。
銀漿成本高有四大降本路徑,兩大方向。一是減少高價(jià)低溫銀漿用量,例如多主柵(MBB)、激光轉(zhuǎn)?。欢菧p少銀粉的用量,使用賤金屬替代部分銀粉,例如銀包銅、電鍍銅。銅電鍍是一種非接觸式的電極金屬化技術(shù),在基體金屬表面通過電解方法沉積金屬銅制作銅柵線,收集光伏效應(yīng)產(chǎn)生的載流子。為解決電鍍銅與透明導(dǎo)電薄膜(TCO)之間的接觸與附著性問題,需先使用PVD設(shè)備鍍一層極薄的銅種子層(100nm),銜接前序的TCO和后序的電鍍銅,種子層制備后還需對其進(jìn)行快速燒結(jié)處理,以進(jìn)一步強(qiáng)化附著力。同時(shí),銅種子層作為后續(xù)電鍍銅的勢壘層,可防止銅向硅內(nèi)部擴(kuò)散。
電鍍銅優(yōu)勢在于可助力電池提效0.3-0.5%+,進(jìn)而提高組件功率。相較于銀包銅+0BB/NBB工藝,我們預(yù)計(jì)銀包銅+0BB/NBB工藝或是短期內(nèi)HJT電池量產(chǎn)化的主要降本路徑,隨著未來銀含量30%銀包銅漿料的導(dǎo)入,漿料成本有望降至約3分/W,HJT電池金屬化成本或降至5分/W左右。電鍍銅工藝有望于2023-2024年加快中試,并于2024年逐步導(dǎo)入量產(chǎn)。隨著工藝經(jīng)濟(jì)性持續(xù)優(yōu)化,電鍍銅HJT電池的金屬化成本有望降至5-6分/W左右,疊加考慮0BB/NBB對應(yīng)組件封裝/檢測成本提升,而電鍍銅可提升效率約0.5%+,電鍍銅優(yōu)勢逐漸強(qiáng)化,有望成為光伏電池?zé)o銀化的解決方案。電鍍銅具有良好的抗沖擊性和抗劃痕性,可以在各種環(huán)境下保持金屬的光澤和完整性。
光伏電鍍銅基本可以分為水平電鍍銅、VCP垂直電鍍銅、龍門線電鍍銅,電鍍銅后采用的表面處理方式業(yè)界存在多種路線。主要工藝流程控制和添加劑在線路板行業(yè)使用時(shí)間久遠(yuǎn)技術(shù)已經(jīng)成熟。電鍍銅+電鍍錫、電鍍銅+化學(xué)沉錫、電鍍銅+化學(xué)沉銀幾種路線。釜川(無錫)智能科技有限公司,以半導(dǎo)體生產(chǎn)設(shè)備、太陽能電池生產(chǎn)設(shè)備為主要產(chǎn)品,打造光伏設(shè)備一體化服務(wù)。擁有強(qiáng)大的科研團(tuán)隊(duì),憑借技術(shù)競爭力,在清洗制絨設(shè)備、PECVD設(shè)備、PVD設(shè)備、電鍍銅設(shè)備等方面都有獨(dú)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(shè)備的交付服務(wù)。電鍍銅設(shè)備電鍍環(huán)節(jié)主要包括水平鍍、垂直鍍、光誘導(dǎo)電鍍等。廣東異質(zhì)結(jié)電鍍銅工藝
光伏電鍍銅設(shè)計(jì)的導(dǎo)電方式主要有彈片式導(dǎo)電舟方式、水平滾輪導(dǎo)電、模具掛架式、彈片重力夾具等方式。河南異質(zhì)結(jié)電鍍銅路線
電鍍銅的整平性是指在電鍍過程中,銅離子在電解液中被還原成金屬銅并沉積在基材表面時(shí),銅層的表面平整度和厚度均勻性。整平性是電鍍銅的重要性能之一,對于電子元器件、印刷電路板等高精度電子產(chǎn)品的制造具有重要意義。整平性的好壞直接影響到電鍍銅層的質(zhì)量和性能。如果電鍍銅層的整平性不好,表面會出現(xiàn)凸起、凹陷、孔洞等缺陷,這些缺陷會影響到電鍍銅層的導(dǎo)電性、耐腐蝕性和可焊性等性能,從而影響到整個(gè)電子產(chǎn)品的性能和可靠性。為了提高電鍍銅的整平性,需要采取一系列措施,如優(yōu)化電解液配方、控制電鍍工藝參數(shù)、加強(qiáng)基材表面處理等。此外,還可以采用化學(xué)鍍銅、真空鍍銅等新型電鍍技術(shù),以提高電鍍銅層的整平性和均勻性。河南異質(zhì)結(jié)電鍍銅路線