适用电镀铜工艺的光伏电池片产能:当前PERC生产成本相对较低,且由于具备更高效率的N型电池,如TOPCon、HJT、IBC出现,我们认为未来PERC电池会被逐步替代,PERC电池不具有采用电镀铜工艺的必要性。N型电池作为新技术路线,降本是其规模化发展逻辑,电镀铜工艺作为降本增效的技术,为其降本可选技术路线之一。根据CPIA对各类电池技术市场占比变化趋势的预测,我们计算得出2022年到2030年,适用电镀铜工艺的全球N型电池(TOPCon、HJT、IBC)产能自13.87GW增长至504.28GW。电镀铜是一种高效、环保的金属表面处理技术。广东光伏电镀铜设备费用

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。相较于银包铜+0BB/NBB工艺,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。浙江光伏电池电镀铜工艺电镀铜技术更适用于HJT。
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。
铜电镀工艺流程:种子层沉积—图形化—电镀—后处理,光伏电镀铜工艺流程主要包括种子层沉积、图形化、电镀及后处理四大环节,目前各环节技术路线不一,多种组合工艺方案并行,需要综合性能、成本来选择合适的工艺路线。(1)种子层沉积:异质结电池表面沉积有透明导电薄膜(TCO)作为导电层、减反射层,由于铜在TCO层上的附着性较差,两者间为物理接触,附着力主要为范德华力,电极容易脱落,一般需要在电镀前在TCO层上先行使用PVD设备沉积种子层(100nm),改善电极接触与附着性问题。(2)图形化:由于在TCO上镀铜是非选择性的,需要形成图形化的掩膜以显现待镀铜区域的线路图形,划分导电与非导电部分。图形化过程中,将感光胶层覆盖于HJT电池表面,通过选择性光照,使得不需要镀铜的位置感光材料发生改性反应,而需要镀铜的位置感光材料不变;在显影步骤时,待镀铜区域内未发生改性反应的感光材料会被去除,形成图形化的掩膜,后续电镀时铜将沉积于该线路图形区域内露出的种子层上并发生导电,而其他位置不会发生铜沉积,实现选择性电镀。电镀铜的产业化是抑制银浆价格上涨的重要手段。
光伏电池是光伏系统实现光电转换的重要的器件,其制备流程主要分为清洗制绒、扩散制结、正背面镀膜、金属化印刷固化等几大工艺环节。金属化环节主要用于制作光伏电池电极栅线,通过在电池两侧印刷银浆固化金属电极,使得电极与电池片紧密结合,形成高效的欧姆接触以实现电流输出。金属化环节主要有银浆丝网印刷、银包铜丝印、激光转印、电镀铜、喷墨打印等几类工艺,传统的丝网印刷成熟简单是目前主流量产技术路线,其他工艺尚未实现大规模产业化。光伏电镀铜设备可兼容异质结、Topcon。浙江光伏电池电镀铜工艺
电镀铜具有高硬度和高韧性,可以增强金属的硬度和耐磨性。广东光伏电镀铜设备费用
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 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。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。广东光伏电镀铜设备费用