芯碁微装铜电镀技术降本提效效果如何？铜电镀核心工艺怎么样？

铜电镀技术降本提效优势显著

铜电镀技术可以提升电池转化效率和降低成本，未来有望得到进一步发展。相比传统 丝印技术，电镀铜优点主要体现在：

1）铜栅线的导电性比银浆更强。铜栅线是纯铜，而低 温导电浆料由于其烧结温度不超过 250 ℃，浆料中 Ag 颗粒间粘结不紧密，具有较多的空 隙，导致电阻的提高。

2）电镀铜电极的内部致密且均匀，可有效地降低电池电极的欧姆损 耗。银浆料与透明导电薄膜之间的接触存在大量孔洞，影响载流子的传输。

3）铜电镀工艺 可进一步降低栅线宽度，发电效率更高。

4）铜电镀技术用低价金属铜代替贵价银粉，大幅 降低了原材料成本。同时，铜电镀设备可以兼容 TOPCon 和 HJT 技术，随着未来 N 型电 池技术逐步替代 P 型 PERC 技术，在光伏行业降本增效诉求下，铜电镀技术有望进一步得 到发展。

低银化趋势不可逆转，多家厂商纷纷开展电镀铜技术研发。2021 年 10 月，金石能源 发布无需低温银浆与焊带的铜栅技术和栅线互联技术。2021 年 11 月，海源复材与苏州捷 得宝签约合作铜栅线技术，捷得宝表示，包括 TOPCon 和 HJT 在内，全球有 12 家客户与 其持续进行铜栅线验证。迈为股份与 SunDrive 自 2021 年起合作研发高效 HJT 电池，电 池片电极在无种子层电镀设备上完成，最新转换效率高达 26.41%。

铜电镀核心工艺为图形化和金属化

铜电镀是指在化学沉铜层上通过电解方法沉积金属铜的电极制备工艺。铜电镀是指在 化学沉铜层上通过电解方法沉积金属铜的电极制备工艺，通过电镀铜栅线达到降低银浆耗 量的目的。电镀是电路板制造领域、MEMS 制作领域、IC 制造领域等常用的传统工艺，通 常用于制作金属互联结构，实现元件之间、多层布线电路各层之间的电连接。电镀技术工 艺温度低, 不仅可以用于传统电池电极的制作, 也可用于异质结电池、N 型双面电池、PERC 电池、IBC 电池电极制作。传统技术在 TCO 镀膜后通过丝网印刷制作前后电极，而铜电镀 工艺核心环节主要为图形化与金属化。

1）制作种子层：改善镀层与 TCO 薄膜之间的附着力。直接在 TCO（透明导电薄膜） 上电镀，镀层和 TCO 间的接触为物理接触，附着力主要为范德华力，容易引起电极脱落， 需在电镀之前在透明导电薄膜表面沉积种子层，以改善金属与透明导电薄膜的接触及附着 特性。

2）图形化：图形化可通过光刻或激光方式实现。光刻制作图形化类似于 PCB 工艺， 主要通过将感光胶作为掩膜材料制作掩膜，经过处理、曝光、显影后在感光胶上的图形可 以显现出来，再进行铜电镀。激光制作图形化是通过激光开槽的方式，将位于导电金属层 待电镀区域的绝缘掩膜层采用激光去除，以露出导电金属层的待电镀区域，而保留在导电 金属层上的绝缘掩膜层直接形成图形化掩膜。

3）金属化：通过电镀在种子层表面制作铜电极。电镀技术是利用电化学方法在导电固 体表面沉积一层薄金属、合金或复合材料的过程, 是一种特殊的电解过程。电镀溶液在通电 后金属阳离子受电位差作用而移动到电池表面, 沉积形成金属镀层, 这层金属镀层 即电极 。

光刻与激光图形化路线均有优劣势，目前主流做法为光刻路线。光刻路线新增设备主 要包括干膜层压机、曝光机、显影机及光阻去除机，激光路线新增设备主要为激光设备。 光刻图形化路线精度高，但新增设备较多，成本及造价较高，且显影及光阻去除的废液排 放量大，排放时会造成环境污染，需要考虑环保问题。根据帝尔激光 8 月投资者关系活动 纪要，激光图形化路线对激光的精准性工艺要求较高，因此激光设备的单 GW 价值量较高。 根据迈为股份 8 月投资者关系活动纪要，在 HJT 电池上目前激光的方式对电池的损伤大， 现在主流的做法是通过涂布、烘干、曝光等工序做图形化，然后用湿法工艺来做显影、铜 电镀、刻蚀等。

铜电镀路线处于产业化进程初期，多家厂商积极布局。根据迈为股份 8 月投资者关系 活动纪要，铜电镀目前有 4 个技术难点，公司已经攻克了一半多，争取在 2023 年上半年 有一条中试线在客户端运行起来。根据宝馨科技 7 月投资者关系活动纪要，公司电镀铜设 备的实验机型、中试机型的验证工作已完成，目前正在试制量产机型，在图形化方面采用 光刻技术，量产机型预计可做到 8000 片/小时，投资成本接近丝网印刷设备。根据帝尔激 光 8 月投资者关系活动纪要，公司在前期 TOPCon 电镀工艺上已实现较好的中试应用；今 年在 IBC 上又有进一步突破，目前已有电镀铜激光设备量产订单。