2024年12月18日 ，第十六届无锡国际新能源展览会之第二届n型光伏电池组件技术交流会在无锡太湖国际博览中心A1馆举行。无锡光导精密科技有限公司首席技术官苏宇航博士以“先进激光技术在晶硅太阳能电池的新应用”为题做了深度、专业的技术分享。

苏宇航从激光技术在晶硅电池的应用介绍、N型量产电池技术现状、先导集团及光导科技、晶硅太阳能电池的激光制程及设备等方面进行了介绍。

激光在晶硅太阳能电池的量产领域已有应用

自1960年全世界第一台激光出现之后，经过60多年产业化发展，激光在各行各业都已趋于成熟。而将成熟激光应用在晶硅太阳能电池量产领域，从2010年的激光通孔到2024年的激光掺杂、激光烧结，已有长达十几年的时间。

苏宇航介绍，在这十几年的发展中，高效电池的激光技术新应用有很多新进展。首先，激光磷SE是通过改善前后面表面物理结构来能够激发被加工材料的化学变化，在2020年之前也已经进入到量产阶段。2024年的激光烧结以及现在正在研发的项目，背poly减薄、双面poly激光加工技术，实际上是通过提升表面物理变化来改变电流或者提升双面率的化学变化。

但是，不论是背poly减薄还是双面poly均需要经过大面积图形化，激光因其稳定、精度高、损伤可控、图形化精细度高等优点，将成为TOPCon产品升级的最大助力。

其次，激光在xBC图形化应用中，优势相对来说更加美观、高效，同时转换效率更高。全背结背接触电池正面无遮光栅线，外形美观，且消除了栅线遮光损失。相比Topcon减少了2%左右的遮光面积，电流改善约0.8mA/cm?，理论转换效率更高。但对于整体的激光加工技术来说，也面临一些新挑战，图形化精度要求高、金属化成本高、难度大、焊接难度大等。如果把这些挑战逐一克服，相信xBC能够逐步走向量产化良性循环过程里。

再次，无损开膜也是国内在进行的最新应用，无损开膜相对于激光加工，苏宇航认为其难度不大，光源稳定，兼容性较大，对于加工材料的损伤要求也比较清晰。但对于激光加工最主要的是工艺，深刻了解客户电池工艺再运用激光工艺，能够取得共赢效果。所以，订制专属化激光方案是最优选择。

最后，苏宇航表示最前沿的应用是晶硅激光技术应用，主要有激光氧化、激光掺杂活化、激光制备绝缘膜、激光晶化、LIPSS等。没有进入量产的原因是加工材料、加工场景以及前后制程与之前都不一样。

提到N型量产电池技术现状，苏宇航表示：TOPCon仍是未来5年的主流技术产品，且仍有较大的提效降本空间。关于BC技术，不仅可以作为TOPCon的竞品，也可以作为TOPCon技术的延申，虽然成本较高，但随着技术的不断进步，未来有很大的发展空间。

光导科技以技术优势打造核心竞争力

先导集团成立于2002年，目前是全球最大的新能源装备制造和服务上，全球市场占有率目前第一。在全球有六个制造基地，无锡第一、第二、第三基地以及中国珠海、中国上海和德国六大基地，员工是超2万人。先导集团有八大事业部，激光、半导体、锂电、光伏、氢能、汽车、制造、智能和三系，光导科技是集团的激光事业部。先导集团业务涵盖锂电池智能装备、光伏智能装备、3C智能装备、智能物流、汽车产线、氢能智能装备、激光精密加工、机器视觉等八大领域，是新能源装备的全球第一品牌。并且建设有100万平方米的研发和生产制造基地，多年来，公司研发投入占营收比始终保持在10%以上，累计获得授权专利超2300项，在新能源装备市场，始终保持市占率第一。

光导科技作为无锡先导智能装备股份的全资子公司，已有十几年的发展历程，公司产品覆盖激光开槽、激光打标、激光划线、激光剥离、巨量转移、激光焊接、激光修复等，广泛应用于半导体、新型显示、线路板、光伏、钙钛矿、锂电等领域，并与松下、三星、宁德时代、比亚迪等全球知名客户建立了合作关系。并且深耕光伏、钙钛矿、新型显示三大领域，提供一站式激光智能解决方案。同时，去年在日本成立了日本研发中心，真正实现了海外研发中国制造。

光导科技光伏激光技术布局紧跟光伏晶硅太阳能电池的技术迭代，比如，2019年初 PERC SE设备、2022年底 TOPCon SE设备及无损划片机（配套划焊一体机），以及2023年底激光二次烧结LEPT及XBC电池开膜设备。BC开膜设备从去年年底开始研发，如今已有成熟设备在客户端试用，另外，激光poly减薄，激光图形化，激光诱导晶化，激光电池串焊等技术，光导科技一直在研发进行。

晶硅太阳能电池的激光制程及设备

光导科技作为激光精密加工领域的领军企业，坚持走在光伏行业激光技术研发的前列，积极探索、研发高效电池的激光技术应用，苏宇航分享了三种晶硅激光设备，分别为XBC开膜设备、LEPT激光二次烧结设备和无损划片设备。

苏宇航说激光在图形化上的应用有很多难点，最大问题是光斑，加工窗口小，对光斑均匀性要求高，即对激光光束质量和稳定性要求高。其次是精度，光伏行业一般要求是在正负20微米之间，因此对设备振镜、相机、载台提出了更高的要求。再者去膜面积大，需要高功率绿皮激光器。最后需要进一步降低对硅衬底的损伤，匹配更浅的腐蚀深度。

XBC开膜设备有四大技术要素，光导科技联合国内外技术创出光导科技自有品牌，高功率激光器，以及稳定能够实现量产的技术指标都融合在里面。光导科技光学设计已实现完全自主化，尤其是外光路设计。模拟仿真技术也是很重要的一个环节，光导科技依托于先导集团6000多人研发平台，会进行五大方针模拟技术，光学、除尘、机构、热传导以及运动设计，通过五大仿真技术，在设计理念上会进行完全更新和PDC完全循环，可以实现先导集团提倡的一次做对的设计理念。

了解了技术要素，苏宇航表示，XBC开膜设备有四大亮点。一是光学，光导已与国内外一流光学制造商战略合作，持续推动光学器件和激光器的技术升级与优化并且已成功实现激光器的国产化替代；二是软件，光导拥有一流上位机软件开发团队，致力于x-BC产品的激光高精密加工系统的开发。自研的上位机激光加工系统集成了振镜控制、激光器控制、视觉系统以及运动控制，实现激光器和振镜的精密联动，保证光斑对齐效果。视觉和自动化，光导自研视觉系统兼容产品膜色的变化，通过实现膜色预识别，快速光源匹配，快速、精准实现产品特征的视觉识别与抓取。凭借先导集团深厚的光伏电池自动化经验以及前几代激光电池设备技术积累，对xBC产品的量产进程充满信心。

XBC开膜设备还拥有两套路线的光学方案，较低功率+低重叠和高功率+高重叠。两个方案均经过充分验证和实测，可应用于不同的加工场合。除了光学方案，XBC开膜设备还有功率监测、机台显微镜、斑实时监控、光斑自动纠偏等优点。

而LEPT激光二次烧结设备，与常规设备相比，效率（≥0.3%）不低于行业领先水平，具备同时上下料，精分片源等功能，面扫（同平台兼容线扫）、切换图形便利、同时上下料等优点，兼并友商优点的基础上，还有自己的优势。

无损划片设备则用于把整片电池片无损划切成半片，集成到划焊一体机或者划片单机设备，目前成功应用于光伏PERC、TOPCon 、BC等。另外，该设备还拓展应用至在线边缘钝化，晶硅叠层钙钛矿等前沿应用中。据数据显示，目前产能是1万片左右。

演讲最后，苏宇航介绍，光导科技依托于先导集团和先导、微导一起提供太阳能电池及组件端整线解决方案（含TOPCon、HJT、x-BC及钙钛矿整线），以整线的视角保障设备的高质量。 

原标题：光导科技苏宇航：先进激光技术在晶硅太阳能电池的新应用