全新的电镀铜工艺旨在进一步针对低成本电池的需求,光伏铜电镀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。 非接触式电极金属化技术——电镀铜。安徽光伏电镀铜技术路线
光伏电镀铜技术路线优势之增效:(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。安徽自动化电镀铜设备厂家电镀铜工艺能够实现自动化生产,提高生产效率和产品质量。
光伏电镀铜设备工艺铜栅线更细,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。
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。电镀铜工艺简单,易于操作和维护,可以在短时间内完成高质量的表面处理。
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。电镀铜技术
光伏电镀铜设计的导电方式主要有模具挂架式方式。安徽光伏电镀铜技术路线
电镀铜的外观通常呈现出金属光泽,表面光滑平整,色泽呈现出深黄色或红棕色。电镀铜的外观质量与电镀工艺和材料有关,一般来说,电镀铜的外观质量越好,其表面光泽越强,色泽越鲜艳,且不易出现氧化、腐蚀等问题。电镀铜的外观质量受到多种因素的影响,如电镀液的成分、温度、电流密度、电镀时间等。在电镀过程中,如果电镀液的成分不均匀或温度、电流密度不稳定,就会导致电镀铜的外观质量不佳,表面可能会出现气泡、凹凸不平、色泽不均等问题。此外,电镀铜的外观质量还与基材的材料和表面处理有关。如果基材表面不平整或存在污垢、油脂等物质,就会影响电镀铜的外观质量。因此,在进行电镀铜之前,需要对基材进行适当的清洗和处理,以确保电镀铜的外观质量。安徽光伏电镀铜技术路线