구리 전기 도금 기술은 중요한 기술 경로 중 하나입니다. 이종접합 태양전지 최근에는 비용을 절감하고 효율성을 높이기 위해 노력하고 있습니다. 장점은 기존 은 페이스트보다 전도성이 강하고 접촉 저항이 낮다는 점입니다. 구리 전기도금 기술을 사용하면 변환 효율을 향상시킬 수 있습니다. 은 가격이 계속해서 변동하는 시장 상황에서 구리 전기도금 기술은 많은 제조업체의 관심을 끌었으며 그 개발은 계속해서 개선되고 있습니다.

구리 전기 도금 전극 효율 향상의 기본 원리

구리 전기 도금은 비접촉 전극 금속화 기술입니다. 공정의 기본 원리는 전기분해 화학반응을 통해 모재 표면에 금속 구리를 증착시켜 구리 그리드 라인을 만들고, 광기전 효과에 의해 생성된 캐리어를 모으는 것이다. 구리 전기도금 기술과 기존 스크린 인쇄 기술의 주요 차이점은 ITO 공정 이후입니다. 전통적인 이종접합 생산 라인은 ITO 공정 후에 은 페이스트 인쇄 및 소결을 수행합니다. 구리 전기 도금 공정은 주로 게이트 라인 패터닝과 금속화의 두 부분으로 나뉩니다. 패터닝 부분에서 ITO 공정을 거친 후 은 페이스트를 사용하지 않고 구리를 사용하여 전기 도금합니다.

구리 전기도금 공정

이종접합 태양전지의 구리 전기도금 공정은 주로 시드층 준비, 패터닝, 금속화(전기도금) 및 후처리의 4가지 주요 공정 링크를 포함합니다. 각 링크의 프로세스는 복잡하고, 여러 가지 기술 경로가 있으며, 장비 원리도 크게 다릅니다.

시드층 준비에서는 물리적 기상 증착(PVD)이 주류 기술 솔루션입니다. TCO에 직접 전기도금을 할 때 도금층과 TCO 사이의 접촉은 물리적인 접촉입니다. 접착력은 주로 반 데르 발스 힘으로 인해 전극이 쉽게 떨어질 수 있습니다. 또한 TCO에 금속을 전기도금하는 것은 비선택적이며 전기도금 전에 투명 전도성 필름 표면에 시드를 증착해야 합니다. 전기도금된 금속과 TCO 사이의 접착력을 높이기 위한 층(일반적으로 100nm)입니다.

그래픽 제작 과정에서 현재 존재하는 기술 경로에는 주로 사진 평판 인쇄 경로, 레이저 경로 및 잉크젯 인쇄 경로가 포함됩니다. 그 중 감광성 잉크를 원료로 사용하는 노광 및 현상 사진 평판 경로는 그래픽의 주류 기술 솔루션입니다.

금속화 도금 공정에는 수직, 수평 도금, 칩형 도금 등 다양한 주류 기술 솔루션이 있습니다.

후가공 공정에서는 전해동전극의 성능 및 외관 개선을 목적으로 열처리, 화학적, 기계적 처리 등의 주요 처리 방법이 사용됩니다.

전기도금된 구리 전극의 특성에는 전도성, 화학적 안정성, 기계적 강도 등이 포함됩니다.

전도성은 전기도금된 구리 전극의 가장 기본적인 특성 중 하나이며 전기도금 용액의 조성과 공정 조건을 제어하여 최적화할 수 있습니다.

화학적 안정성은 태양전지에서 전기도금된 구리 전극의 장기 안정성을 나타내는 중요한 지표이며 안정제 및 기타 방법을 추가하면 향상될 수 있습니다.

기계적 강도는 준비 및 사용 중 전기도금된 구리 전극의 중요한 특성 중 하나이며 전기도금 용액의 조성 및 공정 조건을 제어하여 최적화할 수 있습니다.

기존 실버 그리드 와이어와 비교하여 구리 그리드 와이어의 장점과 단점은 무엇입니까?

그리드 라인은 셀의 기본 물질과 매우 좋은 접촉, 즉 저항 접촉을 형성해야 합니다. 오믹 접촉의 품질은 태양전지의 전도성과 발전 효율이 최적일 수 있는지 여부를 결정합니다. 접촉 표면이 단단히 결합되었는지 여부와 전자 또는 캐리어의 통과에 대한 게이트 라인 재료의 저항(비저항)이 저항 접촉의 품질에 영향을 미칩니다. 저항률이 높을수록 셀이 전자 또는 캐리어에 갖는 부하가 높아지고 전자 또는 캐리어 통과율이 나빠집니다.

이점:

1. 은 페이스트의 전도성은 구리 그리드 와이어의 전도성보다 약합니다. 은 페이스트는 혼합물과 흐르는 콜로이드이기 때문에 구리 그리드 와이어는 순수 구리인 반면, 구리 그리드 와이어 본체 전자의 저항률은 은 페이스트 전자의 저항률보다 낮습니다.

2. 은 페이스트 인쇄의 선폭은 구리 전기 도금의 선폭보다 넓어 은 페이스트 인쇄의 발전 효율이 낮아집니다.

결점:

1. 구리 전기 도금의 게이트 라인이 더 얇아 구리 전기 도금이 게이트 라인이 더 강할지 여부와 접착력이 부품 생산 요구 사항을 충족할 수 있는지 여부에 대한 문제에 직면하게 됩니다. 게이트 와이어가 더 얇고 접착 면적이 더 작기 때문에 동일한 응력 조건에서 구리 그리드 와이어의 접착이 충분하지 않습니다. 구리 그리드 와이어는 은색 그리드 와이어보다 떨어지기 쉽습니다. 게이트 와이어가 떨어지면 게이트 라인 접촉에 문제가 발생하여 나중에 셀과 부품의 사용에 영향을 미칠 수 있습니다.

최적화 방향: 패터닝에 반도체 기술을 사용하면 구리 전기 도금의 게이트 선 폭이 10μm에 도달할 수 있습니다.

2. 장기간 사용한 후에도 은 페이스트는 산화 실패를 겪지 않지만 구리 게이트 와이어는 산화 실패를 겪습니다. 구리가 공기에 노출되면 매우 빠르게 산화되어 산화구리 또는 산화제1구리가 생성되어 구리의 전도도에 영향을 미칩니다. 구리 산화물도 확산됩니다. 구리는 ITO와 같은 특정 조건에서 매우 천천히 확산됩니다. 그러나 구리는 산화 후에도 계속 확산되어 그리드 셀이나 구성 요소의 고장을 초래할 수 있습니다.

최적화 방향: 게이트 라인을 보호하거나 항산화 처리를 수행합니다.

구리 전기 도금은 비용 절감 및 효율성 향상 측면에서 더 확실한 이점을 가지고 있습니다.

구리 전기도금은 은이 전혀 포함되지 않은 파괴적인 비용 절감 기술입니다. 전통적인 스크린 인쇄 공정에서 저온은 페이스트의 약 90%는 은분말이 차지하고 나머지는 분산 바인더와 유리분말이다. 구리를 전기도금한 후, 태양전지 전면의 차광 손실이 더욱 줄어들고, 그리드 라인의 저항 손실도 감소합니다. 종합적인 감소, 전극과 TCO 사이의 접촉이 종합적으로 개선됨에 따라 저렴한 전극 제조 비용으로 대규모 대량 생산이 가능해지며, 이는 태양전지 금속화 기술 개발에 새로운 방향을 제시합니다. 이 새로운 기술은 전반적인 비용을 절감할 뿐만 아니라 효율성을 더욱 향상시킬 수 있습니다.