高效电镀铜栅线异质结晶硅电池量产技术

国电投新能源科技有限公司王伟(博士)ThisdocumentisthepropertyofandcontainsproprietaryinformationownedbySPICNEand/oritsrelatedproprietor:Youagreetotreatthisdocumentinstrictaccordancewiththetermsaunderwhichitwasprovidedtoyou.NodisclosureorcopyofthisdocumentispermittedwithoutthepriorwrittenpermissionofSPIC.2.电镀铜栅线异质结电池组件优势4.结束语50各类能源占比(%)2016201820202024Source:EmberNote:Othercleansourc(1)在中国光伏行业发展带动下，过去15年光伏组件价格下降了60%-90%之间；(2)2024年超过90%的风电和光电项目发电成本都低于化石能源；(3)中国仍然是世界第一大碳排放国家，但随着可再生能源的快速发展，化石能源使用已经到了一个平台期，后续碳排放将逐步下降。数据来源：纽约时报0ModulesWafersLimitedprospectsofglobademandcatchingupwtobankruptcyrisks.Weestimatprocesses.DespiteslowergrowthinsupplychaincChina'sleadershipinsolarPVmanumeasuresstimulatediversification.ByglobalmanufacturingcapacityforallPVmanufacturingsegmenmodulemanufacturingcapamanufacturingPVmodulesinshouldconsiderstrikingafinebalamanufacturing,weighingkeyprioritiessuchasjobcreEstablishingcriteriaforawardingrfof2024,almost60%ofallcapacityawarsuchassustainability,supplychainsecurityorenergysyssupportenergysystemoptimisationa·2018年，公司成立，承接国电投集团重大科研项目“铜栅线异质结光伏量产技术研发”。·2019年，江西南昌建成国内首条100MW高效异质结铜栅线电池中试线。·2022年，铜栅线技术研发成功并引进战略投资方银建国际共同推进铜栅线技术产业化·2023年1月，首个量产基地落地浙江温州龙港市。·2023年11月，建成国内首条全国产300MW高效异质结铜栅线电池量产线·2024年5月，首批铜栅组件产品下线。·2025年5月，二基地四川遂宁动工标高1.印刷性好，组件可靠性佳。即可直接降低材料成本。1.<30%银包铜组件可靠性下降。1.浆料抗氧化性&固化方式1.进一步降低湿重和线宽，提效降本1.网版使用寿命&成本激光转印1.栅线宽度<20um且线型可控，效率提升。1.模版清理以及重复使用稳定性；2.设备成本&产能中试阶段1.栅线<15um,线电阻和接触电阻大2.工序增加2.2铜栅线技术优势银铜银铜化学性质难4-6μΩ.cm易易氧化材料成本低，导电性能好银锌铁镍铝钨金铜据统计光伏行业每年消耗全球银开采总量的25%。为光伏行业可持续发展计，寻找一种可替代贵金属银的低成本材料已经刻不容缓。铜材料的导电性、硬度等物理性质和银相差无几，但全球储量是银的1600倍，材料价格是1/10,铜是完美的替代材料。新能源公司电镀铜栅线技术是光伏金属化材料和工艺的双重创新材料创新降低成本，工艺创新提高转换效率。PVD铜种子层图形化电镀后处理(3)抗氧化层(1)印刷感光油墨(2)感光油墨曝光(3)形成沟槽(1)去除湿膜(2)去除种子层(3)抗氧化层二、电镀铜栅线异质结电池技术优势2.3电镀铜技术优势高精度图形化可制备超窄线宽，电镀技术能够制备高致密性栅线，提高产品性能线宽10线宽10um-15um,遮光面积下降30%-50%2.4电镀铜技术的优势 接触电阻下降37.5%电阻率下降62.3%转换效率提升0.3%-0.5%2.4电镀铜技术的优势电镀铜栅线与ITO结合力更好，相同水煮条件下电镀铜栅线电池效率衰减比银包铜低20%-50%。水煮8H水煮16H水煮24H■电镀Cu电池■丝网印刷Ag@Cu电池(a)铜栅线剥离界面(b)银栅线剥离界面(c)85℃水煮实验效率变化对比2.4电镀铜技术的优势■组件端优势抗热斑性能更强：相同热斑测试下，电镀铜栅线组件最高温度低10.4%银包铜组件铜栅线组件银包铜组件铜栅线组件DOV/152501031铜栅CBBVs.Ag@CuOBB组件可靠性测试功率衰减值对比月月月月月月4.1%4.1%电镀铜栅线异质结电池量产进展3.1铜栅线技术产业化进程2017-2022第三阶段效率：27.0%第三阶段效率：27.0%量产中，已具备铜栅组件批量出货能力3.2量产主要工作设备改造及工艺优化降低溅射损伤薄膜材料以及形貌调控降低接触电阻0.31%PVD铜对效率损伤辉光辐射(3)Cu-Seed工艺及材料初始阶段1阶段二阶段三-BL阶段43.2量产主要工作高精度曝光镜头设计，10um低损伤印刷平台改造，稳定性更佳精密显影喷嘴设计，显影效率大幅度提升图形化图形化(Patterning)高精度显影工艺，窄线宽、无残墨低成本油墨配合高精度曝光工艺优化，制备10低成本油墨配合高精度曝光工艺优化，制备10um超窄沟槽铜栅组件功率较银包铜提高10W+。降本路线清晰，量产<0.02元/W。降本路线清晰，量产<0.02元/W。规模量产后铜金属化总成本占分析图铜栅金属化BOM成本(元/W)下降路线图规模量产后铜金属化总成本占分析图■种子层■电镀■种子层■电镀00.0050.015大产能设备(>600MW)·单台产能>600MW的大产能设备开发·高效低成本电镀设备开发·高精度简化图形化设备·无种子层技术开发，降低设备投资成本·新型图形化工艺，降低工艺复杂程度·关键材料研发，降低成本3.5高效铜栅技术发展去铜&化锡去膜PVD-Cu图形化去铜&化锡去膜去膜无去膜无3.5下一代高效铜栅技术发展设备成本下降~30%占地面积减少~35%工艺简便，BOM成本下降