激光的应用：沿着功率曲线，寻找用武之地

1）标准光照下，主要功能：光注入

异质结电池在经过光照后，会出现效率提升的现象。可能的原因在于，通过升温 激活 SiNx 中的 H 原子，通过光照控制 H 原子的价态，使 H 原子在发射极和基 底与复合中心结合，最终实现良好的钝化效果。在光源方面，可以选择激光或 LED。

2）激光功率 30W/mm2，主要功能：加热，应用领域：SE、硼扩

不管是硼扩还是磷扩，都会在硅基体表面形成硼硅玻璃/磷硅玻璃，然后以硼原 子或磷原子的形式向硅基体扩散。而扩散掺杂的本质是原子的热运动，因此利用激光的精准特性实现对硼硅玻璃/ 磷硅玻璃实现线性加热，从而实现 SE（选择性掺杂）的作用。在 PERC 时代，激光 SE 已成为产线标配。在 TOPCon 电池领域，由于硼在硅的 固溶度低于磷，掺杂难度更高，在推进时需求更高的能量，即采用功率更高的激 光器。但功率过高时，容易对绒面产生损伤。目前行业内激光硼扩 SE 已实现突破。2022 年 10 月，晶科能源 182N 型高效单 晶硅电池技术全面积电池转化效率达到 26.1%，效率的提升主要依靠界面缺陷 修复、高透多晶硅膜以及激光 SE 基础的超细金属电极等多项适用于大尺寸的先 进技术。我们认为，激光 SE 技术是 TOPCon 电池转换效率从 25.5%向 26%效 率平台迈进的关键技术。设备层面，主要有海目星、帝尔激光、英诺激光、杰普特、大族激光。

3）激光功率 10kW/mm2，主要功能：融化和气化，应用领域：激光开槽、消融

激光开槽是 PERC 电池必需的工艺。为了实现载流子传输，需要对钝化膜 Al2O3 进行开槽，从而满足金属化需要。开槽后丝印铝浆，铝浆与硅基体接触处形成局 部铝背场（LBSF），一定程度上抵消了金属与硅基体接触带来的复合效应。激光开槽的图形经过改进，由最初连续线型图案改为不连续短线图案。有研究表 明，采用不连续短线作为开槽图案，当工艺控制虚实比为 1:2 时，电池输出性能最佳。

4）激光功率 1MW/mm2，主要功能：气化，应用领域：激光转印

激光通过透明膜，照射在事先固定在薄膜中的银浆上。其产生的热能使浆料和沟 槽之间的界面区域中的有机成分汽化，并在浆料/薄膜界面处形成高压蒸汽层。当在浆料/薄膜界面处建立足够的压力时，浆料会释放到基材表面上。

5）激光功率 10MW/mm2，主要功能：气化和电离，应用领域：电池片划片

随着半片工艺在电池片封装中的应用，激光划片（切割）得到推广。激光划片主 要分为有损划片和无损划片。有损激光切割：以激光烧蚀配合机械掰片，首先利用激光在电池的背面加工出一 条贯穿表面深度 40-60%的切割道，再采用机械法将电池片沿着切割道掰开；无损激光切割：为激光自动低温切割电池片，不存在切割区，通过温度差进行自 然裂片，无机械裂片环节，无激光加工的残留痕迹。

第一代无损划片采用冷却法。通过激光加热太阳能电池片后，再通过冷却喷头喷 水冷却，热应力使电池片自然裂开，实现电池片无损伤切割。最新一代的无损划片技术取消了冷却喷头，因此也叫无水无损划片。根据大族激 光披露的内容，主要利用超快激光短脉宽、高峰值功率特性，使材料在极短的时 间内达到预定的温度，并且利用脉冲激光高重频特性使热量在消散之前重新聚集，不断累积的能量形成合适的温度梯度场，进而产生热应力诱导裂纹形成和扩展， 在无需液体冷却的情况下实现电池片的应力切割。

6）激光功率 10GW/mm2，主要功能：升华和直接分解，应用领域：MWT 打孔、 玻璃打孔

当激光功率进一步增大，可以对被作用物体直接进行打孔，或切割。激光打孔在光伏领域的应用主要有两种情形：

1.MWT 电池。MWT（metalWrapThrough，金属穿孔卷绕）是一种将电池的 正负电极均制备在电池的背面（背接触，backcontact）的技术，采用激光打孔、 背面布线的技术消除了正面电极的主栅线，仅保留正面细栅线，其搜集的电流通 过孔洞中的银浆引到背面，使得电池的正负电极点都分布在电池片的背面。

2.光伏玻璃打孔。主要用于在双玻组件的背板玻璃上制备出线孔。由于激光打 孔具有良率、效率、成本方面的优势，逐步替代机械打孔成为主流路线。