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當(dāng)前成本高昂是制約HJT電池大規(guī)模產(chǎn)業(yè)化的關(guān)鍵因素之一，銀漿成本占HJT非硅成本的40%以上，是HJT成本高昂的最主要因素。

金屬化降本是當(dāng)前最迫切任務(wù)，銅電鍍就是“去銀化”的終極路線。

電鍍銅作為完全無(wú)銀化的顛覆性降本技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生，能夠有力解決異質(zhì)結(jié)電池銀漿成本高的痛點(diǎn)。

電鍍銅技術(shù)使用金屬銅代替全部的金屬銀，銅材料價(jià)格低廉，并且雙面金屬化可以同時(shí)完成，電鍍銅技術(shù)的應(yīng)用可以在銀包銅技術(shù)路徑的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步降低異質(zhì)結(jié)電池成本。

傳統(tǒng)HJT絲網(wǎng)印刷工藝的成本為0.271元/瓦，而HJT銅電鍍工藝的成本為0.135元/瓦，HJT銅電鍍單瓦成本相比較于傳統(tǒng)絲網(wǎng)印刷工藝降低50%左右。

資料顯示，電鍍銅是一種非接觸式的電極金屬化技術(shù)，在基本金屬表面通過(guò)電解方法沉積金屬銅制作銅柵線，用于收集光伏效應(yīng)產(chǎn)生的載流子。

銅電鍍能夠較好的解決疊瓦存在的成本問(wèn)題，電池片連接處的“粗”柵線由較貴的銀成為較便宜的銅，而且由于銅的導(dǎo)電性能遠(yuǎn)強(qiáng)于銀膠，存在直接用銅電極接觸而不用導(dǎo)電膠的可能性，且隨著硅料價(jià)格的下降，重疊部分浪費(fèi)的電池片成本會(huì)越來(lái)越微不足道，因此，銅電鍍的發(fā)展還有可能對(duì)組件環(huán)節(jié)產(chǎn)生較大的影響。

電鍍銅效率更高：銅柵線相比銀柵線形貌更好，體電阻率更低，導(dǎo)電性更強(qiáng)，同時(shí)，銅柵線與TCO薄膜之間附著更為緊密，接觸電阻相比低溫銀漿更小，綜合來(lái)看可提高電池轉(zhuǎn)換效率。

銅電鍍金屬化成本可與銀包銅相當(dāng)：遠(yuǎn)期銀包銅+0BB的金屬化成本可降至0.06元/W，銅電鍍成熟后預(yù)計(jì)量產(chǎn)成本也約0.06元/W，但銅電鍍可提效0.2%-0.3%。

電鍍銅核心工藝

銅電鍍工藝分為沉積種子層、圖形化、電鍍和后處理四部分。

沉積種子層

如果直接在TCO 上電鍍，鍍層和TCO間的接觸為物理接觸，附著力主要為范德華力，容易引起電極脫落，且在TCO 上電鍍金屬是非選擇性的，需在電鍍之前在透明導(dǎo)電薄膜表面沉積種子層。

邁為股份與SunDrive自2021年起合作研發(fā)高效HJT電池，其采用無(wú)種子層制備技術(shù)，邁為提供藍(lán)膜片全部工藝制程，在其自主研制的異質(zhì)結(jié)高效電池量產(chǎn)設(shè)備（包括清洗制絨、PECVD、PVD等）上完成，電池片電極由SunDrive在其無(wú)種子層電鍍?cè)O(shè)備上完成。

通過(guò)不到一年的技術(shù)迭代及工藝優(yōu)化，雙方聯(lián)合開發(fā)的無(wú)銀異質(zhì)結(jié)電池轉(zhuǎn)換效率屢次獲ISFH認(rèn)證，從25.54%迅速攀升到26.41%。

圖形化

目的是顯現(xiàn)出柵線圖形的導(dǎo)電部分和非導(dǎo)電部分。

使用感光材料將HJT電池覆蓋住，通過(guò)選擇性光照，使得不需要鍍銅的位置感光材料發(fā)生改性反應(yīng)，而需要鍍銅的位置感光材料不變，不變的改性材料在顯影的步驟會(huì)被去除，在電鍍時(shí)發(fā)生導(dǎo)電，而其他位置不會(huì)發(fā)生銅沉積。如果采用激光LDI刻寫，則不需要掩膜直接刻寫形成需要的圖形。

圖形化環(huán)節(jié)核心設(shè)備為曝光機(jī)，目前主要布局公司包括芯碁微裝、蘇大維格、太陽(yáng)井、捷得寶、天準(zhǔn)科技等。

芯碁微為國(guó)內(nèi)直寫光刻設(shè)備龍頭，憑借在泛半導(dǎo)體、PCB領(lǐng)域直寫光刻技術(shù)積淀，正積極切入HJT銅電鍍環(huán)節(jié)，提供LDI設(shè)備。

蘇大維格是國(guó)內(nèi)領(lǐng)先的微納光學(xué)制造和技術(shù)服務(wù)商，產(chǎn)品應(yīng)用領(lǐng)域包括消費(fèi)電子顯示器件、交通運(yùn)輸標(biāo)識(shí)、消費(fèi)品包裝、證件防偽等，公司布局投影式掩膜光刻設(shè)備。

太陽(yáng)井、捷得寶等為客戶提供整線或相關(guān)設(shè)備。

電鍍銅

電鍍銅浸泡在電鍍?cè)O(shè)備的硫酸銅溶液中，通電進(jìn)行電解，導(dǎo)電的部分沉積形成銅電極。

目前電鍍環(huán)節(jié)有掛鍍、水平鍍等電鍍模式。

羅博特科首創(chuàng)開發(fā)了具有產(chǎn)能大、柔性強(qiáng)、易維護(hù)的優(yōu)勢(shì)的VDI電鍍方案，目前已經(jīng)完成銅電鍍?cè)O(shè)備的內(nèi)部測(cè)試，各項(xiàng)指標(biāo)基本達(dá)到預(yù)期，目前正在進(jìn)一步測(cè)試，發(fā)展前景有待觀察。

羅博特科-插片式太陽(yáng)能電池片銅電極電鍍裝置：



東威科技第三代垂直連續(xù)電鍍?cè)O(shè)備產(chǎn)能8000片/小時(shí)，可達(dá)量產(chǎn)要求；1GW電鍍?cè)O(shè)備需2-3臺(tái)，一臺(tái)設(shè)備對(duì)應(yīng)價(jià)值量在1500-2000萬(wàn)元，1GW電鍍?cè)O(shè)備價(jià)值量約5000萬(wàn)左右；若驗(yàn)證順利有望于23年底前導(dǎo)入量產(chǎn)。

按照電鍍銅工藝的主要環(huán)節(jié)梳理，種子層沉積的主要設(shè)備為PVD設(shè)備，在圖形化環(huán)節(jié)的主要設(shè)備是曝光機(jī)；在電鍍環(huán)節(jié)的主要設(shè)備是電鍍機(jī)。

CPIA預(yù)測(cè)2025年全球光伏樂(lè)觀裝機(jī)330GW，假設(shè)電鍍銅設(shè)備產(chǎn)線GW投資額1.2億元，滲透率為20%，產(chǎn)能利用率70%，潛在電鍍銅設(shè)備市場(chǎng)空間為112億元。

從電鍍銅整體產(chǎn)業(yè)格局來(lái)看，國(guó)內(nèi)進(jìn)行圖形化設(shè)備開發(fā)的公司主要有蘇大維格、天準(zhǔn)科技、邁為股份等，開發(fā)電鍍?cè)O(shè)備的有捷得寶、羅博特科、太陽(yáng)井、東威科技等，年內(nèi)預(yù)計(jì)有中試線落地的有捷得寶、國(guó)電投、海源復(fù)材、邁為股份等，中試線將使得銅電鍍降本增效的可見(jiàn)度進(jìn)一步提高。產(chǎn)業(yè)鏈廠商中，愛(ài)旭股份投建6.5GWABC電池，采用“無(wú)銀化”金屬生產(chǎn)；鈞石能源二代HBC采用電鍍銅柵線；天合光能研發(fā)儲(chǔ)備電鍍銅技術(shù)；通威股份通過(guò)投資太陽(yáng)井進(jìn)軍電鍍銅。

在學(xué)術(shù)研究領(lǐng)域，銅電鍍發(fā)展的歷史已經(jīng)有相當(dāng)長(zhǎng)時(shí)間，通過(guò)下表不難看出，銅電鍍的手段較為多樣，采用過(guò)（有/無(wú)種子層）電鍍、光誘導(dǎo)、噴墨打印等方式以及SiOx、干膜、濕膜、光刻膠、氧化鋁等掩膜，長(zhǎng)期的研究為當(dāng)下的產(chǎn)業(yè)化做了充足的產(chǎn)業(yè)化儲(chǔ)備。

原標(biāo)題：電鍍銅：光伏HJT電池降本顛覆性技術(shù)梳理