HJT电镀铜工艺包括哪些环节?

HJT电镀铜工艺包括哪些环节?

最佳答案 匿名用户编辑于2023/02/22 10:48

HJT电镀铜工艺包括四个大环节:(1)种子层沉积;(2)图形化;(3)电镀;(4) 后处理。

1.种子层制备:提高铜电极的附着性能

如果直接在TCO膜(透明导电层)镀铜电极,附着性能较差,容易脱栅,不利于后 续工序进行。因此在镀铜之前,需要先沉积一层种子层,改善电极的附着性能。一 般来讲,镍是一种理想的种子层元素:结合TCO能力强,接触电阻小,成本也较低。 镍、镍铜合金、镍铜银合金是产业目前主要尝试的种子层配方,也有些厂商选择镀 一层铜,也是为起到改善TCO的接触性能,为镀铜电极做准备。

种子层制备相对较为成熟。普通的物理气相沉积PVD(蒸镀或者溅射)在硅片表面 全尺寸沉积种子层,技术门槛较低。同时,铜钟子层毕竟会增加工艺的复杂度,也 会增加相应的成本,业内也有不制备铜钟子层而直接镀铜的技术路线。

2.图形化:电镀的关键工艺,技术分歧较大

图形化为实现铜电镀电极的关键步骤。借鉴PCB电镀图形化铜线路思想,一般的, 通过选择性曝光,用显影液洗去需要镀铜的部分,让绝缘的感光材料遮住HJT电池 表面不需电镀的部分。

技术渊源为电子产业的光刻技术。选择性曝光感光材料被后,可以用显影液洗去被 曝光的部分(正性光刻胶)或未曝光区域(反性光刻胶),从而将微图形结构转移 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。光刻技 术加工制造的器件包括:芯片、显示面板、掩膜版、印制电路板PCB等。光刻技术 的主要工艺流程包括预处理、涂胶、曝光、显影、刻蚀和去胶等一系列环节。

3.镀铜:垂直电镀 VS 水平电镀

镀铜是将电池片插入电解池,联通电路,硫酸铜溶液中的铜离子接受了电子而还原 成为铜金属,电镀铜工艺主要分为垂直电镀和水平电镀两种路线。

垂直电镀应用较多。垂直电镀广泛应用于PCB电镀铜工艺,夹爪夹住阴电极,竖着 挂在电镀槽中进行铜电镀。从产业目前进展看,垂直电镀用于HJT电池铜电极电镀, 必须放慢沉积速度以提高均匀性,所以单机产能比较小(每小时2000-3000片), 此外,垂直电镀良率也比较差,容易发生碎片。

水平电镀或为未来主流。电池片水平放置,导电滚轮作为阴极,同时传送电池片水 平运动。水平电镀的夹持方式增加了阴极与欲镀表面的接触面积,保持待镀表面的 电流密度分布更加均匀。水平电镀技术为各家发展的重点,太阳井、捷德宝等厂商 正在大力研究,未来有望成为电镀工艺的主流。

在光伏电镀铜工艺中,继承自PCB垂直电镀技术成熟,但存在稳定性、均匀性、产 能偏低等问题,难以实现规模化的推广。水平电镀设备的成熟度较低,还处于研发 与验证阶段,具体电路设计,产能节拍,废水处理等问题仍需解决,前景较为光明。

4.后处理:退感光材料、刻蚀种子层,镀锡抗氧化

退感光材料。在退膜机中洗去剩余的感光材料层,漏出种子层。

刻蚀种子层。在蚀刻机中蚀刻掉种子层,漏出TCO透明导电层。

镀锡抗氧化。电镀一层锡保护层。锡是比铜更活泼的金属,镀在铜电极的表面,可 以有效减少铜的氧化,确保电池寿命。

最后经过退火,清洗,干燥等最终处理工艺,完成HJT电池板的制作。

参考报告

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匿名用户编辑于2023/02/22 10:46

(1)沉积种子层。由于铜在透明导电层(TCO)上的附着性较差,容易造成电极脱落, 因此一般需要在镀铜前在TCO上引入种子层,改善电极的附着性能。 (2)图形化。使用感光材料将HJT电池覆盖住,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,不变的改性材料 在显影的步骤会被去除,在电镀时发生导电,而其他位置不会发生铜沉积。 (3)电镀。浸泡在电镀设备的硫酸铜溶液中,通电进行电解,铜离子(Cu2+)被还 原,在需要镀铜的电池表面沉积成铜,形成铜电极。 (4)后处理。洗去剩余的感光油墨,刻蚀掉剩余的种子层,电镀锡抗铜氧化。

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