XBC（Back Contact）指的是背接触电池，将正面的金属栅线放到电池背面削减阳光遮挡而提高转换效能，其优势是转化效能高，短路电流大、填充因子高，并且比力美观，但弊端是造作流程太复杂、成本较高。XBC技术已成为当前光伏产业的热点话题。

12月24-25日进行的2024年度光伏产业技术创新大会将萦绕创新降本、提质增效主题，探求当前XBC电池技术的进展创新成就，瞻望未来提升机能的方向。

激光开槽技术有效解决XBC电池造备难题

IBC电池可与HJT、TOPCon、钙钛矿等多种电池叠加，效能提升潜力大。IBC电池可与多种分歧电池技术叠加，形成分歧工艺路线，蕴含：1）以SunPower为代表的经典IBC电池工艺；2）以ISFH为代表的POLO-IBC电池工艺，由于POLO-IBC工艺复杂，业内更看好低成本的同源技术TBC电池工艺（TOPCon-IBC）；3）以Kaneka为代表的HBC电池工艺（IBC-HJT）；4）与钙钛矿叠加形成PSC IBC叠层电池工艺。

IBC电池的PN结及电极均位于背面，结构优化效能优势显著。IBC（Interdigitated back contact）电池，即背接触型太阳能电池，将P/N结、基底与发射区的接触电极以交叉指状态做在电池背面。IBC电池的结构性优势有：①正面遮光面积为零；②正面没有栅线，没有接触复合和绒面结构大幼的限度，表表陷光效应和钝化成效能够达到最优化；③增长电池在组件中的分列密度。因而，IBC从结构上突破传统晶硅电池的结构限度，为提高电池效能提供较大空间。

目前激光开槽技术在XBC电池上的利用重要为①刻蚀掩膜、造备PN区交叉指结构，也能够用于②PN区隔离；③钝化膜开槽。

激光开槽工艺能够低成本地造备PN区结构。IBC电池工艺的关键问题在于造备呈叉指状距离分列的P区和N区、造备更好的表表钝化层和金属化。对应的是目前IBC的劣势，如必要多步打掩膜的步骤，造程越发复杂；PN电极之间有漏电风险。通过激光刻蚀，能够绕过掩膜，更低成本地造备PN区；更矫捷正确地去除钝化膜形成金属化的接触区。

若何在电池背面造作交叉指式的PN区是IBC电池的工艺难点。目前，PN结造备的重要步骤为丝网印刷与光刻法。光刻可在掩膜上形成必要的图形，但成本较高，不适合大规模出产。丝网印刷能够直接印刷刻蚀浆料进行刻蚀掩膜，或印刷反对型浆料来挡住部门掩膜，形成必要的图形，扩散形成多个N区、P区即得叉指状PN区；也能够直接在掩膜中掺入所必要的硼或者磷，节俭一步高温过程。丝网印刷存在对准精度、印刷沉复性等问题，因而必要在工艺沉复靠得住性与电池效能之间找到平衡点。

IBC电池的造备过程中，激光开槽能够用于造备PN结环节的掩膜消融，是解决丝网印刷局限性的一种蹊径。其道理是利用激光的高能量，选取极短脉冲，使物质瞬间被汽化，可精确地节造作用深度。无论是间接刻蚀掩膜，还是直接刻蚀，激光的步骤都能够得到比丝网印刷越发藐幼的电池单元结构，更幼的金属接触开孔和更矫捷的设计。工艺的劣势是激光加工带来的硅片危险，以及对接触电阻的影响；另表，精准对位是激光设备的必要前提，因而其加工功夫往往较长，均匀每片电池片的激光加工需耗时几分钟到十几分钟，出产效能较低。

激光开槽也能够利用于XBC电池PN分辨离。为预防短路，XBC电池背面的P区和N区之间往往必要隔离，PN区隔离有多种方式，能够利用未进行掺杂的非晶硅预防P型掺杂区和N型掺杂区直接相通，也能够在P型掺杂区和N型掺杂区进行激光开槽进行隔离。凭据专利之星，目前普乐新能源的IBC电池、爱旭股份的HBC电池造备均选用激光开槽方式隔离PN区。

此表，激光开槽也能够利用于IBC、TBC等电池钝化膜形成后、金属化起头前的接触结构刻蚀环节。激光开槽钝化膜的主张是，在N型单晶硅片背面的钝化层上进行激光开窗，并将电极从N区和P区上引出来，进行金属化。背钝化电池中的背钝化膜层通常由氧化铝和氮化硅、氧化铝和氧化硅或掺杂多晶硅和氧化硅组成，通常的氧化铝厚度为5-20nm，氮化硅厚度领域为70-220nm，常见的氧化铝厚度在10nm，氮化硅厚度在70-100nm时，背钝化膜呈淡蓝色，为进一步改善表表钝化成效，部门厂家增长抛光工艺，使得背钝化膜对可见光波段的光反射率高于其它波段。

IBC电池接触区刻蚀的难点在于克服电阻损失，保障电流电池效能，预防漏电情况。在金属化环节，由于IBC电池的正表表没有金属栅线的遮挡，电流密度较大，在背面的接触和栅线上的表部串联电阻损失也较大。金属接触区的复合通常都较大，所以在肯定领域内接触区的比例越幼，复合就越少，从而导致VOC越高。因而，IBC电池的金属化之前通常要涉及到打开接触孔/线的步骤。另表，N和P的接触孔区必要与各自的扩散区对准，不然会造成电池漏电失效。

激光开槽能够同时保障较低的接触电阻、较高的电池效能与较好的钝化成效。由于通过激光消融方式开槽，浆料能够利用低温烧结即可实现栅线与P型/N型掺杂多晶硅优良的欧姆接触，在保障较低接触电阻的同时，削减栅线区域的金属诱导复合，提高电池效能，且预防了高温烧结浆料对P型/N型掺杂多晶硅拥有粉碎性而导致栅线区域金属诱导复合随温度升高而降低电池效能的问题；同时，也预防高温烧结浆料对隧穿氧化层产生粉碎，确保电池的钝化成效。

（文章起源：北极星光伏研学社）