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后，會出現效率提升的現象。可能的原因在于，通過升溫 激活 SiNx 中的 H 原子，通過光照控制 H 原子的價態，使 H 原子在發射極和基 底與復合中心結合，最終實現良好的鈍化效果。在光源方面，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，都會在硅基體表面形成硼硅玻璃/磷硅玻璃，然后以硼原 子或磷原子的形式向硅基體擴散。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硅玻璃/ 磷硅玻璃實現線性加熱，從而實現 SE（選擇性摻雜）的作用。在 PERC 時代，激光 SE 已成為產線標配。在 TOPCon 電池領域，由于硼在硅的 固溶度低于磷，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，容易對絨面產生損傷。目前行業內激光硼擴 SE 已實現突破。2022 年 10 月，晶科能源 182N 型高效單 晶硅電池技術全面積電池轉化效率達到 26.1%，效率的提升主要依靠界面缺陷 修復、高透多晶硅膜以及激光 SE 基礎的超細金屬電極等多項適用于大尺寸的先 進技術。我們認為，激光 SE 技術是 TOPCon 電池轉換效率從 25.5%向 26%效 率平臺邁進的關鍵技術。設備層面，主要有海目星、帝爾激光、英諾激光、杰普特、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。為了實現載流子傳輸，需要對鈍化膜 Al2O3 進行開槽，從而滿足金屬化需要。開槽后絲印鋁漿，鋁漿與硅基體接觸處形成局 部鋁背場（LBSF），一定程度上抵消了金屬與硅基體接觸帶來的復合效應。激光開槽的圖形經過改進，由最初連續線型圖案改為不連續短線圖案。有研究表 明，采用不連續短線作為開槽圖案，當工藝控制虛實比為 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。其產生的熱能使漿料和溝 槽之間的界面區域中的有機成分汽化，并在漿料/薄膜界面處形成高壓蒸汽層。當在漿料/薄膜界面處建立足夠的壓力時，漿料會釋放到基材表面上。

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面加工出一 條貫穿表面深度 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后，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 間內達到預定的溫度，并且利用脈沖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，進而產生熱應力誘導裂紋形成和擴展， 在無需液體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 正負電極均制備在電池的背面（背接觸，backcontact）的技術，采用激光打孔、 背面布線的技術消除了正面電極的主柵線，僅保留正面細柵線，其搜集的電流通 過孔洞中的銀漿引到背面，使得電池的正負電極點都分布在電池片的背面。

2.光伏玻璃打孔。主要用于在雙玻組件的背板玻璃上制備出線孔。由于激光打 孔具有良率、效率、成本方面的優勢，逐步替代機械打孔成為主流路線。