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。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。成都釜川电镀铜技术
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。郑州光伏电池电镀铜设备费用光伏电镀铜量产,加速HJT降本放量。
铜栅线更细,线宽线距尺寸小,发电效率更高。栅线细、线宽线距小意味着栅线密度更大,更多的栅线可以更好地将光照产生的内部载流子通过电流形式导出电池片,从而提高发电效率,铜电镀技术电池转化效率比丝网印刷高0.3%~0.5%。①低温银浆较为粘稠,印刷宽度更宽。高温银浆印刷线宽可达到20μm,但是低温银浆印刷的线宽大约为40μm。②铜电镀铜离子沉积只有电子交换,栅线宽度更小。铜电镀的线宽大约为20μm,采用类半导体的光刻技术可低于20μm。
电镀工艺主要包括垂直电镀、水平电镀、插片式电镀等,其中垂直电镀主要有垂直升降式电镀和垂直连续式电镀,当前多种技术路线并行,如何提升电镀产能和质量性能、降低碎片率将是电池片电镀机提升和改善的方向,伴随电镀工艺精简优化,电镀铜技术有望于2024年逐步明确技术选型。垂直电镀:挂镀,夹具夹住待镀电池垂直插入电镀槽进行电镀。垂直连续式电镀较垂直升降式电镀的产能有所提高,垂直连续电镀设备目前正在制造第三代设备,将拥有产能规模大(8000片/小时以上)、破片率低(小于0.1%)、均匀性好、高效节能、清洁环保等优势。水平电镀:在电镀槽内通过滚轮水平传输待镀电池,滚轮导电使种子层形成电镀系统阴极,在通电及水平传输中实现电镀。电镀铜设备专题研究。
光伏电镀铜的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。太阳能电池电镀铜技术。这项技术不仅可提升太阳能电池板效能,而且可大规模降低成本。以开掘市场潜力,全新的电镀工艺旨在进一步针对低成本电池的需求。光伏电镀铜主要对栅线进行电镀,相对来说电镀加工自身来说加工难度不高。成都专业电镀铜技术路线
HJT电镀铜叠层技术路线。成都釜川电镀铜技术
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。成都釜川电镀铜技术