焦点速讯：光伏降本路径—电镀铜技术及产业梳理

【摘要】

【资料图】

“去银化”为光伏行业长远发展的必经之路。

电镀铜工艺制备的纯铜电极电阻显著小于含有机杂质的低温银浆，高宽比更大，遮光更少，线宽有望降至20μm以下，“去银化”的同时也可实现更高的转换效率。

电镀铜核心工艺是图形化和电镀工艺，也是电镀铜公司的主要分歧所在。

镀铜是在电镀工业中使用最广泛的一种预镀层，包括锡焊件、铅锡合金、锌压铸件在镀镍、金、银之前都要镀铜，用二改善镀层结合力。在电池片领域的铜电镀是指在基体金属表面通过电解方法沉积金属铜的电枀制备工艺，可提高电池片效率和降低银浆使用成本。

电镀铜优点

1）铜栅线的导电性比银浆更强。铜栅线是纯铜，电极的内部致密且均匀，没有明显的空隙，可有效地降低电池电极的欧姆损耗，提高电性能；且电镀电极不透明导电薄膜连成一体，无明显孔洞，具有优异的接触性能。

2）铜电镀工艺可以实现宽度超细线宽（≤10μm）的栅线和低接触电阻，从而提升转换效率。

3）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。

4）电镀铜技术可同时实现双面电镀，电池正背面正极能同时完成。

通过一系列的技术改进，铜栅线制程已具备低应力、不脱栅、高可靠性，逐步发展为成熟工艺，具备量产性。

电镀铜的劣势

1）相比较传统丝印，电镀铜的工艺流程相对较长，复杂的工艺流程提高对二设备精准度的要求，在设备工艺成本以及良率方面的控制存在一定的劣势；

2）电镀也存在各种重金属、含氮废液、干膜废弃物，处理麻烦且环保成本较高，随着国内环保政策收紧，环保问题成为铜电镀技术大规模普及最大的限制因素。

铜电镀核心工艺主要是图形化和金属化两大环节

图形化环节主要包括镀种子层、掩膜/感光胶、曝光显影等步骤。直接在TCO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，且在TCO上电镀金属是非选择性的，需在电镀之前在透明导电薄膜表面沉积种子层，幵沉积图形化的掩膜，以实现选择性电镀。

金属化环节主要包括电镀铜、去光感胶/掩膜剥离、PVD镀焊接层等环节，最终得到具有优异塑形和良好选择性的铜电极，使电池的性能显著提高。金属化环节的主要设备即为电镀设备，按照工艺不同分为垂直电镀和水平电镀。

直写光刻技术是目前泛半导体掩膜版制版的主流技术

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以及掩膜光刻。其中，掩膜光刻可迚一步分为接近/接触式光刻以及投影式光刻。

直写光刻也称无掩膜光刻，是指计算机控制的高精度光束聚焦投影至涂覆有感光材料的基材表面，无需掩膜直接进行扫描曝光。直写光刻根据辐射源的不同可进一步分为两大主要类型：一种是光学直写光刻，如激光直写光刻；另一种是带电粒子直写光刻，如电子束直写、离子束直写等。直写光刻技术能够在计算机控制下按照设计好的图形直接成像，容易修改且制作周期较短，是目前泛半导体掩膜版制版的主流技术。

电镀铜产业化加速，预计2024年初可形成批量生产

2022年11月，罗伯特科表明：公司正持续加快推进在太阳能电池铜电镀制备电极方向的开发步伐。公司前段时间已经完成铜电镀设备的内部测试，各项挃标基本达预期；

近期，公司已经与几家客户签订项目合作保密协议，基于公司的全新方案，目前正在按照保密协议的约定陆续采购设计样机所需物料，预计下个月将在合作客户端逐步完成铜电镀设备的样机配套并进行测试。

2022年9月，宝馨科技与迈为股份战略合作。宝馨科技怀远HJT项目的湿化学设备等部分设备为公司研发生产，其余将应用迈为的最新一代设备产品，并由迈为对整线设备进行整合后交付投产。此外，宝馨科技将与迈为在铜电镀关键领域开展深度合作，由迈为负责图形化部分，宝馨提供电镀及湿法技术。

2022年8月，经德国哈梅林太阳能研究所（ISFH）认证，迈为股份采用低铟含量的TCO工艺结合SunDrive公司的铜电镀栅线，在全尺寸（M6，274.4cm）单晶硅异质结电池上获得了25.94%的光电转换效率。

2022年8月，海源复材首条电镀铜产线预计在2022年12月至2023年1月迚行调试。

2022年7月，东威科技表示：电镀作为新制程，公司设备能做到每小时6000片，1GWH大概需要三条线。

此外，布局铜电镀产业的公司还有捷佳纬创、太阳井、捷德宝等公司，未来产业有望持续加速。

参考资料：

20221204-民生证券-周解一惑系列：电镀铜技术及产业梳理

本报告由研究助理协助资料整理，由投资顾问撰写。投资顾问：于鑫（登记编号：A0740622030003）

关键词： 电镀设备 宝馨科技 透明导电薄膜