铜电镀与传统丝网印刷的差异主要在TCO膜制备工序之后,前两道的工艺制绒与PVD溅射未变:传统异质结产线在TCO膜制备之后采用银浆印刷和烧结,而铜电镀则把银浆丝网印刷替换成制备铜栅线的图形化和金属化两大工序。图形化工艺:PVD(物理的气相沉积法)设备在硅片TCO表面溅射一层100nm的铜种子层,使用石蜡或油墨印刷机(掩膜一体机)的湿膜法制作掩膜/喷涂感光胶,印刷、烘干后经过曝光机曝光处理后,将感光胶或光刻胶上的图形显影。金属化工艺:特定图形的铜沉积(电镀铜),然后使用不同的抗氧化方法进行处理(电镀锌或使用抗氧化剂制作保护层),除去之前的掩膜/感光胶,刻蚀去除多余铜种子层,避免电镀铜在种子层腐蚀过程中引入缺陷,露出原本的TCO,其后再进行表面处理,至此形成完整的铜电镀工序。整个过程使用的主要设备是电镀设备。HJT降低成本的主要途径之一是电镀铜。西安高效电镀铜设备价格
基本原理是利用电化学反应,在金属表面沉积一层铜金属。电镀铜的过程中,需要将含有铜离子的电解液放置在电解槽中,同时将需要镀铜的金属材料作为阴极放置在电解槽中,将铜板作为阳极放置在电解槽中,然后通过外部电源将电流引入电解槽中,使得铜离子在电解液中发生氧化还原反应,从而将铜离子还原成为金属铜,沉积在金属材料表面。在电解液中,铜离子会向阴极移动,而在阴极表面,铜离子会接受电子,还原成为金属铜,沉积在金属材料表面。同时,金属材料表面的原有氧化物会被还原成为金属,从而使得金属表面得到了一层均匀的铜金属镀层。电镀铜的镀层具有良好的导电性、耐腐蚀性和美观性,因此被广泛应用于电子、电器、汽车、建筑等领域。江西高效电镀铜产线光伏电镀铜设备,主要用于光伏电池硅片镀铜代替银浆丝网印刷。
电镀铜光刻技术是指利用光学-化学反应原理和化学、物理刻蚀方法,将设计好的微图形结构转移到覆有感光材料的晶圆、玻璃基板、覆铜板等基材表面上的微纳制造技术。光刻设备是微纳制造的一种关键设备,在泛半导体领域,根据是否使用掩膜版,光刻技术主要分为直写光刻与掩膜光刻,其中掩膜光刻可进一步分为接近/接触式光刻以及投影式光刻。掩膜光刻由光源发出的光束,经掩膜版在感光材料上成像,具体可分为接近、接触式光刻以及投影光刻。其中,投影式光刻更加先进,能够在使用相同尺寸掩膜版的情况下获得更小比例的图像,从而实现更精细的成像。直写光刻也称无掩膜光刻,是指计算机将电路设计图形转换为机器可识别的图形数据,并由计算机控制光束调制器实现图形的实时显示,再通过光学成像系统将图形光束聚焦成像至已涂覆感光材料的基板表面上,直接进行扫描曝光。直写光刻既具有投影光刻的技术特点,如投影成像技术、双台面技术、步进式扫描曝光等,又具有投影光刻不具备的高灵活性、低成本以及缩短工艺流程等技术特点。
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。其中,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。电镀铜路线的第一步是种子层的制备,用来增加电镀铜与TCO层之间 的附着力。
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。(3)电镀:将待电镀电池(阴极)浸泡在电镀设备的硫酸铜(阳极)溶液中,通电进行电解,铜离子(阳离子Cu2+)被还原,在需要镀铜的线路区域内沉积成铜,形成选择性的铜电极。(4)后处理:进行电镀锡或使用抗铜氧化剂制作保护层,可应用湿法刻蚀、激光刻蚀、等离子体刻蚀等工艺,剥离掩膜、刻蚀掉剩余种子层,并做表面处理,得到具有优异塑形和良好选择性的铜电极。电镀铜技术路线是对传统丝网印刷环节的替代,可以分为“种子层制备 +图形化+金属化+后处理”四大环节。江苏专业电镀铜路线
光伏电镀铜工艺,降本增效。西安高效电镀铜设备价格
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。西安高效电镀铜设备价格