铜电镀技术市场及应用概述
受益于光伏电池去银化的趋势，铜电镀工艺正迎来机遇期。来自研究机构的预测分析也指出预计在2024年，光伏铜电镀设备有望迈入量产阶段。到2030年，铜电镀设备市场空间有望达275亿元，2022-2030年复合增长将达77%。
近年来，随着能源的愈发稀缺，包括太阳能光伏在内的可再生能源正迎来新一轮增长期——伴随着光伏装机量的升温，电池技术亦发展迅猛。而在整个电池技术从P型向N型突破的关键期，由于银浆成本占HJT（异质结）非硅成本的40%以上，「成本高昂」是限制HJT电池大规模产业化的关键因素之一。基于此，金属化环节降本成为未来电池发展重心，也由此催生了铜电镀技术。
铜电镀可替代现有「高银耗量」的主流丝网印刷技术，具备低成本、高效率等优势，且更适用于HJT电池，是一种无银化的技术。
当然，铜电镀工艺中图形化环节路线不一，电镀铜环节仍存在技术难点。种子层制备中PVD制备工艺为主流，种子层制备是为了改善铜金属电极与TCO间的粘附性，常用经济效益高的铜金属。制备方法有PVD、CVD、喷涂、印刷等，其中PVD为主流方法。
图形化铜电镀工艺
在图形化工艺中选择最优路线降低成本是关键。图形化环节包括喷涂感光胶层、曝光、显影，其中主要感光材料有干膜、湿膜、光刻胶。曝光、显影环境是将图形转移至感光材料上，主流技术有普通掩膜光刻技术、激光直写技术、激光转印等，其中激光直写式光刻是铜电镀领域中的主流技术。该环节采用的曝光机为核心设备。
图形化作为铜电镀工艺中核心环节之一，涵盖喷涂感光胶层、曝光，显影。其中，感光材料包括：1.干膜材料；2.光刻胶；3.湿膜油墨。其精度均满足铜电镀工艺要求，材料的选取与使用的图形化工艺有关。
1.干膜
一种高分子材料，通过紫外线照射后产生一种聚合反应，形成 一种稳定的物质附着于板面，达到阻挡电镀和蚀刻的功能。其优势在于提高电镀的均匀性，操作简单，但设备成本较高，工艺更为复杂。
2.光刻胶
又称光致抗蚀剂，是指通过紫外线、电子束、离子束、X射线 等照射，其溶解度发生变化的耐蚀剂刻薄膜材料。根据显影原理可分为正性光刻胶和负性光刻胶，前者被曝光的区域溶于显影剂中，在蚀 刻过程中光照区域被去除，留下光线未照到区域；后者则相反。
在传统掩膜工艺中，常采用湿膜+曝光显影结合，主流技术为喷墨打印、丝网印刷、喷印刻槽等。若采用前两者技术，可在喷涂感光材料的同时直接印刷出图形，工艺简单，减少曝光显影步骤的成本；缺点在于所生产的铜栅线具有上宽下窄的特点，降低光照效率。若采用丝网印刷工艺，则与金属化丝印设备相同。
3.湿膜
指对紫外线敏感，并能够通过紫外线固化的感光油墨。优势在于油墨的价格远低于干膜，能够满足光伏行业量产的需求；且所需设备数量少；所制备的铜栅线更窄，可控性更强。劣势在于残余油墨不太容易去除，易影响电池电流密度，目前也在不断改进中。
目前，电镀铜环节仍存技术难点亟待突破，设备厂商亦在加快布局——电镀方式主要有垂直升降式电镀、垂直连续电镀及水平电镀等。其中，垂直电镀工艺更为成熟，但效率或存在瓶颈；水平电镀容易实现自动化但目前镀铜均匀性较差。未来，随着技术的发展，相信更多的去银化电池电镀技术将出现，让我们拭目以待。
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