近年來，電池技術研發一直是光伏行業(ye) 發展的焦點，為(wei) 了追求更高的電池轉換效率，BC電池技術作為(wei) 當前光伏行業(ye) 備受關(guan) 注的技術路線，被認為(wei) 是未來3-5年晶矽電池新的主流產(chan) 品。近期市場一係列熱議和爭(zheng) 論，BC電池概念不斷升溫。

來源：樂(le) 晴智庫

BC技術早在1975年就有科學家提出這一概念，而在這48年間，發展一直較為(wei) 緩慢，主要受限於(yu) 太陽能電池結構所用的光刻工藝成本非常高，導致普及應用受限。而所謂的BC電池，即Back Contact（背接觸）電池，是當前各類背接觸結構晶矽太陽能電池的泛稱。主要包括IBC、HBC、TBC、ABC、HPBC等。

BC電池的原理主要是其表麵沒有柵線，正負極采用交叉排列的方式被製備在電池背麵，從(cong) 而減少電極柵線帶來的遮光損失，能做到最大限度利用陽光。

BC電池結構的三大優(you) 勢

憑借這三大優(you) 勢，BC組件近期占據了業(ye) 內(nei) 主要組件效率對比平台——Taiyang News的排行榜前列，效率最高達到24%；國內(nei) BC電池組件從(cong) 2022年開始進行量產(chan) ，已有40GW+的產(chan) 能，即將進入快速增長期。隨著龍頭廠商量產(chan) 推進，產(chan) 業(ye) 鏈上下遊成熟度日漸提高，已經有越來越多的TOPCON和HJT實力廠商將BC技術列入研發和中試計劃，行業(ye) 風向明晰。

盡管BC電池一直占據技術的金字塔尖，但其以背麵大麵積複雜高精度圖形化為(wei) 核心的工藝門檻和高昂成本一定程度上製約了這一技術的普及。激光圖形化處理工藝是當下最經濟的加工方法，這也意味著激光加工技術將成為(wei) 實現BC電池量產(chan) 工藝路上的最大受益者。

之所以BC電池工藝一直未能得到普及，主要原因是其工藝流程較為(wei) 複雜，關(guan) 鍵在於(yu) 電池背麵局域摻雜以及金屬電極。而隨著激光技術的快速發展也讓人們(men) 看到了其在工業(ye) 加工中的潛力。激光憑借精確、快速、零接觸以及良好的熱控製效應等優(you) 勢，已經成為(wei) 了BC電池工藝的主要工藝手段。

目前，主流的TOPCON poly-Si\HJT a-Si材料體(ti) 係，在製作BC電池結構時需要對背麵多層nm膜層進行多次圖形化刻蝕處理，因此對處理工藝要求具有nm級的刻蝕精度和熱擴散控製、um級的圖形控製精度和秒級的單片處理時間（處理時間主要與(yu) 光斑尺寸、激光頻率成反比）。

的核心五大要求

兩(liang) 款產(chan) 品的核心在於(yu) 自研的紫外/綠光飛秒/皮秒激光器，盛雄激光引進國家級專(zhuan) 業(ye) 團隊經過多年研發，該係列激光器在總功率、脈衝(chong) 能量、性能穩定性等方麵達到行業(ye) 領先水平。其綠光飛秒激光器平均功率達到100W，綠光皮秒激光器達到200W；紫外飛秒激光器平均功率達到60W，紫外皮秒激光器達到100W。核心激光器的持續升級使其能輸出更大光斑，做到更高精度、更低損傷(shang) 的加工效果，助力新一代BC電池達到更高效率（≥27%）、更高產(chan) 能（≥10000uph）。

皮秒激光在很大程度上已經可以滿足BC電池對圖形化的要求，但是在精度和損傷(shang) 控製方麵，飛秒激光有著更佳的表現。

圖2 綠光皮秒（a）、綠光飛秒（b）、紫外飛秒（c）刻蝕絨麵氮化矽膜層SEM圖像

從(cong) 圖中對比可以看出飛秒激光對金字塔的形貌保存有明顯優(you) 勢

圖3 綠光納秒（a）、綠光皮秒（b）、綠光飛秒（c）、紫外飛秒（d）刻蝕拋光麵氮化矽膜層SEM圖像

a 綠光皮秒大光斑刻蝕效果

圖4 成分測試表明皮秒和飛秒激光都實現對目標膜層的完全去除

圖5 對比顯示綠光納秒刻蝕存在大量殘留顆粒，紫外飛秒比綠光飛秒在邊緣過渡區控製上有更好表現

圖6 拋光麵TCO膜層 綠光飛秒樣品EDS成分分析

飛秒激光脈衝(chong) 之所以能在保持能量相當的情況下將脈寬壓縮到皮秒的1/20，是因為(wei) 其峰值功率提高了20倍，達到了GW級別。這種高功率帶來了更強的非線性吸收，導致材料吸收深度降低，更多的激光能量使材料形成等離子體(ti) 並被氣化。這一過程使得刻蝕的熱影響和熔化區域變小，從(cong) 而實現了更平整的刻蝕表麵，並顯著減少了殘渣、熔珠和微裂紋等缺陷。

飛秒激光刻蝕效果四大優(you) 勢

對於(yu) 電池工藝而言，采用飛秒激光器可以減少材料損傷(shang) ，簡化清洗工藝，從(cong) 而實現降本增效。高性能的飛秒激光器在保持不低於(yu) 皮秒的加工速度的同時，能夠更好地確保XBC電池的高效量產(chan) ，使效率高達26-27%。

盛雄激光以自主研發激光器為(wei) 核心整合成套設備，每GW產(chan) 線的激光設備總值可比現有產(chan) 線設備降低20-30%。

長久來看，在BC電池技術領域，超快激光解決(jue) 方案能完全滿足工藝要求，並成為(wei) 推動BC電池量產(chan) 工藝普及的關(guan) 鍵點之一，恰如“超快激光的一小步，BC電池的一大步”。當然，新產(chan) 品的問世沒有一蹴而就，皮秒/飛秒激光的解決(jue) 方案能否讓各大光伏電池製造商認可，真正實現大規模穩定量產(chan) 也需要時間驗證。

近年來，盛雄激光緊扣產(chan) 業(ye) 熱點，將光伏電池和鋰電池行業(ye) 的高端製造需求作為(wei) 戰略培育項目。通過自主研發的大功率（百W級）工業(ye) 皮秒、飛秒激光器，為(wei) 這兩(liang) 個(ge) 行業(ye) 帶來創新價(jia) 值。經過近兩(liang) 年的設備開發及與(yu) 重點客戶的工藝合作試用，設備性能已達到部分客戶的工藝路線要求。盛雄激光成功推出雙線雙激光器5000uph產(chan) 能機型和雙線4激光器10000uph產(chan) 能的最新機型。這些大功率激光器相比已有競品在產(chan) 能上具備顯著優(you) 勢，即將進入量產(chan) 階段。