激光的應用：沿著功率曲線，尋找用武之地

1）標準光照下，主要功能：光注入

異質結電池在經過光照後，會(hui) 出現效率提升的現象。可能的原因在於(yu) ，通過升溫 激活 SiNx 中的 H 原子，通過光照控製 H 原子的價(jia) 態，使 H 原子在發射極和基 底與(yu) 複合中心結合，最終實現良好的鈍化效果。在光源方麵，可以選擇激光或 LED。

2）激光功率 30W/mm2，主要功能：加熱，應用領域：SE、硼擴

不管是硼擴還是磷擴，都會(hui) 在矽基體(ti) 表麵形成硼矽玻璃/磷矽玻璃，然後以硼原 子或磷原子的形式向矽基體(ti) 擴散。而擴散摻雜的本質是原子的熱運動，因此利用激光的精準特性實現對硼矽玻璃/ 磷矽玻璃實現線性加熱，從(cong) 而實現 SE（選擇性摻雜）的作用。在 PERC 時代，激光 SE 已成為(wei) 產(chan) 線標配。在 TOPCon 電池領域，由於(yu) 硼在矽的 固溶度低於(yu) 磷，摻雜難度更高，在推進時需求更高的能量，即采用功率更高的激 光器。但功率過高時，容易對絨麵產(chan) 生損傷(shang) 。目前行業(ye) 內(nei) 激光硼擴 SE 已實現突破。2022 年 10 月，晶科能源 182N 型高效單 晶矽電池技術全麵積電池轉化效率達到 26.1%，效率的提升主要依靠界麵缺陷 修複、高透多晶矽膜以及激光 SE 基礎的超細金屬電極等多項適用於(yu) 大尺寸的先 進技術。我們(men) 認為(wei) ，激光 SE 技術是 TOPCon 電池轉換效率從(cong) 25.5%向 26%效 率平台邁進的關(guan) 鍵技術。設備層麵，主要有海目星、帝爾激光、英諾激光、傑普特、大族激光。

3）激光功率 10kW/mm2，主要功能：融化和氣化，應用領域：激光開槽、消融

激光開槽是 PERC 電池必需的工藝。為(wei) 了實現載流子傳(chuan) 輸，需要對鈍化膜 Al2O3 進行開槽，從(cong) 而滿足金屬化需要。開槽後絲(si) 印鋁漿，鋁漿與(yu) 矽基體(ti) 接觸處形成局 部鋁背場（LBSF），一定程度上抵消了金屬與(yu) 矽基體(ti) 接觸帶來的複合效應。激光開槽的圖形經過改進，由最初連續線型圖案改為(wei) 不連續短線圖案。有研究表 明，采用不連續短線作為(wei) 開槽圖案，當工藝控製虛實比為(wei) 1:2 時，電池輸出性能最佳。

4）激光功率 1MW/mm2，主要功能：氣化，應用領域：激光轉印

激光通過透明膜，照射在事先固定在薄膜中的銀漿上。其產(chan) 生的熱能使漿料和溝 槽之間的界麵區域中的有機成分汽化，並在漿料/薄膜界麵處形成高壓蒸汽層。當在漿料/薄膜界麵處建立足夠的壓力時，漿料會(hui) 釋放到基材表麵上。

5）激光功率 10MW/mm2，主要功能：氣化和電離，應用領域：電池片劃片

隨著半片工藝在電池片封裝中的應用，激光劃片（切割）得到推廣。激光劃片主 要分為(wei) 有損劃片和無損劃片。有損激光切割：以激光燒蝕配合機械掰片，首先利用激光在電池的背麵加工出一 條貫穿表麵深度 40-60%的切割道，再采用機械法將電池片沿著切割道掰開；無損激光切割：為(wei) 激光自動低溫切割電池片，不存在切割區，通過溫度差進行自 然裂片，無機械裂片環節，無激光加工的殘留痕跡。

第一代無損劃片采用冷卻法。通過激光加熱太陽能電池片後，再通過冷卻噴頭噴 水冷卻，熱應力使電池片自然裂開，實現電池片無損傷(shang) 切割。最新一代的無損劃片技術取消了冷卻噴頭，因此也叫無水無損劃片。根據大族激 光披露的內(nei) 容，主要利用超快激光短脈寬、高峰值功率特性，使材料在極短的時 間內(nei) 達到預定的溫度，並且利用脈衝(chong) 激光高重頻特性使熱量在消散之前重新聚集，不斷累積的能量形成合適的溫度梯度場，進而產(chan) 生熱應力誘導裂紋形成和擴展， 在無需液體(ti) 冷卻的情況下實現電池片的應力切割。

6）激光功率 10GW/mm2，主要功能：升華和直接分解，應用領域：MWT 打孔、 玻璃打孔

當激光功率進一步增大，可以對被作用物體(ti) 直接進行打孔，或切割。激光打孔在光伏領域的應用主要有兩(liang) 種情形： 

1.MWT 電池。MWT（metalWrapThrough，金屬穿孔卷繞）是一種將電池的 正負電極均製備在電池的背麵（背接觸，backcontact）的技術，采用激光打孔、 背麵布線的技術消除了正麵電極的主柵線，僅(jin) 保留正麵細柵線，其搜集的電流通 過孔洞中的銀漿引到背麵，使得電池的正負電極點都分布在電池片的背麵。

2.光伏玻璃打孔。主要用於(yu) 在雙玻組件的背板玻璃上製備出線孔。由於(yu) 激光打 孔具有良率、效率、成本方麵的優(you) 勢，逐步替代機械打孔成為(wei) 主流路線。