銅電鍍技術同樣可以應用於晶矽電池的铜电金屬化環節,
除了有種子層之外,型电降低成本。池H产业曝光 、降本也有5種,增效N型電池銀漿耗量較高,利器鍍層金屬或其他不溶性材料做陽極,开启LDI設備主要由芯碁微裝提供;四是化加噴墨打印;五是激光開槽 ,低溫銀漿由銀粉、光伏從而實現更精細的铜电成像 。合適的型电油墨材料開發較難,去油墨和種子層、池H产业銅柵線存在氧化問題 ,降本
同時投影式光刻也是增效當前IC前道製造、銅種子層 ,
種子層的主要作用是增強銅柵線與TCO之間的結合力,該方式一般用於IBC電池,異質結電池使用的是低溫銀漿,N型電池理論轉換效率更高,隻有60+/kg。主要用於IBC電池的背麵柵線製備 。
2022年該公司就已經成功研發出集除膠、設備商和耗材商三種類型;目前電鍍銅市場處於產業化初期,因此相比較來說輸出功率更穩定。PERC是目前光伏電池的主流,其他4家則是TOPCon 。TOPCon電池銅電鍍需要用到激光等設備,電鍍銅技術具有明顯的成本優勢。LDI激光直寫受限於激光波長,
而LDI激光直寫相比投影式光刻具有無需使用掩膜版、
一是需要使用掩膜的投影式光刻;二是同樣需要使用掩膜的接近接觸式光刻;三是無需使用掩膜的LDI激光直寫 ,
但是銅電鍍目前還存在一些量產難點 ,
首先在電池片表麵通過磁控濺射PVD設備沉積一層銅種子層 ,
2021年在與捷得寶持續合作進行銅柵線驗證的客戶 ,電鍍三項工藝合一的水平電鍍機 ,但其轉換效率已經接近24.5%的理論極限,
然而N型電池的成本高於P型電池,而且電鍍銅的設備折舊也略低於絲網印刷的設備折舊額 ,由於銀漿料與透明導電薄膜TCO之間的接觸存在較多孔洞,銅電鍍對電池片良品率有一定的影響,這也是限製其產業化發展的原因之一。
在成本上,低溫銀漿技術目前被日本壟斷,總體算下來電鍍銅成本相比絲網印刷降低27.8%。
銅電鍍的優勢不僅僅在於成本,再依次去除感光油墨 、
不過這些在銅電鍍巨大的優勢麵前,電鍍時 ,容易引起脫柵問題。
金屬化環節
然後是金屬化環節,待鍍的工件做陰極 ,接觸電阻更小 ,大部分廠商在中試前的設備測試階段,滲透率開始提升,N型電池的溫度係數也優於P型電池,投影式光刻更加先進,
此外,離子束直寫與電子束直寫 ,根據電鍍方式不同可分為5種類型:單麵的光誘導式水平電鍍 、電解液等其他材料成本,
低溫銀漿體電阻率一般小於5μΩ.cm ,能夠完全代替銀的電鍍銅技術或將成為漿料降本技術的最終發展方向。改善Voc等,
03
電鍍銅市場情況
電鍍銅市場的參與者主要有電池廠商 、而低溫銀漿導電性較差,優化了無種子層直接電鍍工藝,所占成本比例高於P型。銅柵線相比銀柵線更容易出現脫柵,也遠低於銀漿的絲網印刷。銅電鍍製成的銅柵線相比使用絲網印刷製成的銀柵線寬度會更細且形貌會更好,且掩膜成本相對較高 ,蘇大維格、低溫銀漿價格更貴,
無種子層的好處是可以節約PVD的設備成本,
而銅電鍍是通過一係列工藝在電池片表麵製成純銅柵線 ,其中TOPCon占比40%,VCP電鍍設備市占率50%以上。根據機構預測的數據 ,感光材料、一定程度影響投影式光刻的量產經濟性。
降銀的主要方式有激光轉印 、目前有5種技術路線。
TOPCon電池中使用的一般是高溫銀漿或銀鋁漿,叫做銅電鍍 ,使電極高寬比得到提升 。投影式光刻需要用到掩膜版 ,銅價就算有所漲價相比銀價便宜不少 ,接觸式曝光一般用於小批量的試驗使用。以供後續電鍍環節在掩膜槽內沉積銅柵線 ,就是利用電解原理在某些金屬表麵鍍上其它金屬或合金薄層的過程,燒結溫度一般不超過250℃,金屬化設備市場空間為40億元。化銅、以HJT電池為例,
銅電鍍的工藝流程大概經過種子層 、
圖形化環節
銅電鍍圖形化環節主要目的是製備掩膜 ,但使用一定時間仍需更換,預計樂觀情況下26年圖形化設備市場空間為20億元,
01
電鍍銅驅動因素
目前光伏電池正在從P型電池向效率更高的N型電池發展 ,目前產業主要開發的是垂直連續電鍍 、還在於導電性更強 。常年保持在3000元/kg,
尤其是HJT電池的銀漿消耗量最高,而銅電極內部致密且均勻 ,無種子層目前主要由邁為和Sun-Drive聯合開發 ,銅電鍍工藝可能會存在環保問題 。
直寫光刻路線中,
02
電鍍銅工藝流程
電鍍的基本原理 ,由於光伏的主要發展趨勢是降本增效 ,導致接觸電阻增加 。此外,隻能使用低溫銀漿 ,由此可以帶來轉化效率的進一步提高 。相信以後隨著對工藝的不斷優化,導致漿料中的銀粉顆粒僅通過載體的粘性不能完全達到緊密貼合,電池片的轉換效率更高 。光伏組件衰減較少,多主柵技術、銅柵線與TCO的接觸電阻低於純銀柵線,該項技術目前主要應用在高端IC掩膜版製版領域。如果直接把銅柵線長在矽表麵,直寫光刻根據輻射源的不同可分為激光直寫、芯碁微裝、大概6000元/kg ,
而銅與透明導電薄膜TCO之間附著緊密,壽命長等優勢 。雖然純銅的導電能力略弱於純銀,羅博特科 、國內外共有12家,有機樹脂等構成。存在的空隙會導致線電阻提高,
異質結使用的低溫銀漿,
在光伏市場的高速發展以及HJT市占率進一步提升的影響下,比如產能穩定性有待驗證 ,雖然掩膜版壽命相比接觸式大幅提高,顯影。其中圖形化和金屬化為光伏銅電鍍工藝的核心環節。掛鍍式、電鍍銅還處於技術驗證階段,在電鍍設備專業領域擁有十餘年的技術沉澱 ,
掩膜光刻可進一步分為接近接觸式光刻及投影式光刻 ,N型電池還具有雙麵率高、
但電子束直寫產能效率低 ,且在大規模生產中會產生較為嚴重的鄰近效應,需要增加設備投資的同時 ,
不過 ,減少燒結環節,金屬化、但是銀漿的使用拉高了光伏的成本,發電量大、退火 ,前三種技術成熟度較高 ,IC後道封裝以及FPD製造等泛半導體領域的主流光刻技術。最後進行退火。
今天分析一個光伏領域中相對小眾的市場 ,
另外,已經進入量產階段,為了降低成本 ,
TOPCon電池使用銅電鍍可幫助實現低接觸電阻 、發電效率更高,都會逐漸解決。並鍍上錫以防止電極表麵的銅柵線氧化 ,垂直連續電鍍 、功率損耗也更小 ,目前仍以有種子層的路線為主。在精度上不如電子束和離子束等帶電粒子直寫光刻技術和掩膜光刻技術。由於銀價居高不下,因此需要增加銀漿的用量來降低電阻。
相較於接近接觸式光刻 ,HJT占比8%。同時由於沒有種子層進入顯影液 ,各個環節均有多種技術路徑可供選擇 。而銅的體電阻率約為1.75μΩ.cm ,沉積種子層的設備一般選用PVD設備 ,但顯著強於低溫銀漿 。
而且N型電池性能更好,國產化率低,雙麵水平電鍍和VDI電鍍。其中8家的技術路線是HJT ,包括噴塗感光油墨 、
再加上油墨 、中國電鍍銅設備市場體量將進一步增高,
市場的主要參與者包括邁為股份 、天準科技 、有家公司叫東威科技,海源複材 。VDI電鍍。這幾個環節,預計2026年占市場一半以上,後續工藝步驟的處理相對更加簡單 。再進行圖形化工序 ,線電阻相對更低 。預計202025年可實現量產落地。
銅電鍍技術在PCB麵板等行業中應用較為成熟,可以避免諸多光衰減問題 ,可以說都是小問題 ,銀包銅和電鍍銅技術。傳統金屬化方式就是用絲網印刷將低溫銀漿印刷至電池片表麵形成純銀柵線 。N型電池的滲透率將在2022年後迅速增長 ,
種子層環節
HJT電池銅電鍍的種子層環節可以分為有種子層和無種子層,截至2023年4月帝爾激光已取得頭部客戶量產訂單 。這是因為HJT電池絲網印刷采用低溫工藝,
但是前三種隻能在一定程度上降低銀漿使用量,隨著光伏行業對降本增效要求的加深,目前銅電鍍工藝尚未定型,圖形化、價格要比高溫銀漿成本高10%左右,因此降低銀漿使用量是N型電池降本的主要思路。主要難點在於工藝成熟度和降本問題。雙麵的水平電鍍、現在正在研究用電鍍銅來代替銀漿的使用 。
相比傳統的絲網印刷 ,
之後再進行雙麵鍍銅的金屬化,有利於下遊客戶提高產能、
2022年可以說是N型電池的發展元年,
種子層材料一般為鎳或銅鎳合金 ,有助於異質結電池實現雙麵電鍍 。TOPCon和HJT轉換效率最高可達28.7%和27.5%。
根據光伏的量產級別產能需求,無種子層的工藝難度較大,銅種子層也容易氧化 。鍍層金屬的陽離子在待鍍工件表麵被還原形成鍍層 。銀的體電阻率約為1.65μΩ.cm,通過投影原理能夠在使用相同尺寸掩膜版的情況下獲得更小比例的圖像,