[發明專利]一種MWT電池激光開孔及除渣方法及設備

在審

• 申請號: 201711333963.3
• 申請日: 2017-12-11
• 公開（公告）號: CN108568606A
• 公開（公告）日: 2018-09-25
• 發明（設計）人: 李志剛;余建
• 申請（專利權）人: 武漢帝爾激光科技股份有限公司
• 主分類號: B23K26/382
• 分類號: B23K26/382;B23K26/00;B23K26/70;H01L31/18;H01L31/04
• 代理公司: 北京海虹嘉誠知識產權代理有限公司 11129
• 代理人: 沈小川

本發明屬于激光加工技術領域，具體涉及一種MWT電池激光開孔及除渣方法及設備。本發明在激光開孔的周圍進行小范圍的激光除渣，旨在去除孔洞附近的難以采用酸堿腐蝕而去除的熱熔渣，同時對孔內進行干式的預清洗。本發明的設備包括激光加工模組，加工平臺模組和抽塵模組。本發明的除渣過程，緊跟著激光開孔工序進行，此時，硅片和至熔渣具有一定的溫度而更加容易去除，而且，也不會產生二次加熱產生的加工傷害，減少碎片率。

技術領域

本發明屬于激光加工技術領域，具體涉及一種MWT電池激光開孔及除渣方法及設備。

背景技術

隨著全球能源短缺和環境污染等問題日益突出，太陽能光伏發電因其清潔、安全、便利、高效等特點，已經成為世界各國普遍關注和重點發展的新興產業，高效高質太陽能電池技術路線逐漸多樣化，鈍化發射極和背表面(PERC)、發射極鈍化和全背面擴散(PERT)、金屬穿孔卷繞(MWT)、具有本征非晶層的異質結(HIT)、交指式背接觸(IBC)等太陽能電池，逐漸形成不同的技術流派。

MWT電池，通過將位于正面發射極的接觸電極穿過硅片基體引導到硅片背面，以減少遮光面積，提高轉換效率。其工藝基本流程一般為激光開孔，清洗去損傷及制絨、p擴散、去背結及去PSG，SiNx減反膜蒸鍍、絲網印刷(灌孔漿料、正銀、背鋁)、燒結、清邊。

MWT電池的激光開孔工藝是MWT電池的關鍵工序之一，激光開孔工藝要求高的開孔速度、精度和錐度，從而提高加工效率和加工效果。同時，由于激光加工會對硅片本身造成一定的熱損傷，且在加工孔附近的硅片表面產生一些熱熔渣，這些熱熔渣會造成碎片率增加和影響到少子壽命等技術問題，因此，對激光器及激光打孔工藝參數的選擇以及采用適當的工藝方法減少硅片的熱損傷成為一個重要的研究方向。

發明內容

針對現有技術的不足，本發明提供一種MWT電池激光開孔和除渣方法及設備，對硅片進行激光開孔后，在開孔周圍進行小范圍的激光除渣，旨在去除開孔附近的難以采用酸堿腐蝕而去除的熱熔渣，同時對開孔內進行干式的預清洗。

一種MWT電池激光開孔及除渣方法，包括以下步驟：步驟一、激光開孔，開孔方法為輪廓成型法；步驟二、激光除渣，一個開孔加工完畢后，立即對開孔外緣的圓環狀除渣區域進行激光除渣，除渣區域的外圓和內圓半徑之差為開孔半徑的10～20％。

進一步的，由于需要對MWT電池進行多個陣列孔的加工，因此，加工時，可以采用以下多種方法。

第一種，依次加工開孔，所有開孔加工完畢后，再依次對孔周圍的除渣區域進行除渣。

第二種，一個開孔加工完成后，立即進行除渣，然后，再依次進行后續的孔的加工和除渣。本發明中，采用加工完成一個孔后，立刻除渣。這樣，在進行激光除渣時，避免了除渣時的二次升溫及降溫給硅片造成的熱應力沖擊，可以減少電池片的隱裂的風險，提高產品的質量。

一種MWT電池激光開孔及除渣方法，進一步的，所述激光開孔的具體方法為，設置激光器的輸出功率、重復頻率、脈沖寬度，設置光斑直徑、離焦量和掃描速度，控制激光光斑以開孔中心為圓心，以開孔半徑減去光斑半徑為半徑的圓周上進行掃描，掃描一周，計為一次，重復多次，完成開孔的加工。

所述激光除渣的具體方法為，設置激光器的輸出功率、重復頻率、脈沖寬度，設置光斑直徑、離焦量和掃描速度，控制激光光斑以開孔中心為圓心，以除渣區域的外圓半徑減去光斑半徑為半徑的圓周上進行掃描除渣。