?刻蝕設(shè)備在太陽能晶硅電池刻蝕工藝中的應(yīng)用——華林科納CSE
在晶體硅太陽能電池的制備過程中，邊緣刻
蝕作為生產(chǎn)工藝的重要一環(huán)，其質(zhì)量的好壞直接
影響著太陽能電池片質(zhì)量的好壞。當前，電池片的
刻蝕主要采用的工藝有：等離子體刻蝕、化學腐蝕
刻蝕和利用激光劃線刻蝕。
1 工藝及設(shè)備原理
等離子體和激光邊緣刻蝕在整個晶體硅太陽
能電池片的生產(chǎn)工藝流程中的位置如圖 1 所示，
等離子體刻蝕一般處于擴散工藝之后，而激光邊
緣刻蝕處于燒結(jié)工藝后面。
傳統(tǒng)的等離子體刻蝕設(shè)備主要是采用 ICP
技術(shù)，配備 RF 電源組成的反應(yīng)系統(tǒng)及干式真空
泵排氣系統(tǒng)等[2]，其設(shè)備原理如圖 2 所示，工作
時先將硅片“疊硬幣”式裝入刻蝕夾具，然后放入
反應(yīng)室中，硅片在全氟化物（PFC）活性等離子混
合氣體中旋轉(zhuǎn)，氟離子與電池片側(cè)面的硅原子反
應(yīng)，以去除暴露在邊緣的材料（pn 結(jié)），達到正背
面絕緣目的，同時產(chǎn)生氟化硅氣體，然后通過廢
氣系統(tǒng)排出。
激光精密微細加工技術(shù)隨著自動化程度的提
高和激光器類型的發(fā)展應(yīng)用越來越成熟，激光技
術(shù)已越來越廣泛地使用到太陽能電池的埋柵刻
槽、打孔、劃片等工藝中。在太陽能硅片電池劃片
工藝的應(yīng)用中使用激光器的選型此前已做了很多
試驗工作，Schoonderbeek [3] 對單晶硅激光劃線進
行了綜合分析，對紅外（1 060～1 070 nm）、綠色
（532 nm）和紫外（355 nm）激光照射（納秒脈沖寬
度）前后的表面載流子壽命進行了測量，表明單晶
硅中紫外和綠色短波具有明顯吸收長度；Acciarri
[4]繼 續(xù) 這 一 邊 緣 刻 蝕 研 究 ：短 波 長 的 激 光（如
532 nm）與紅外（1 060 nm）激光相比具有較小的
熱影響區(qū)，傳統(tǒng)的 1 060 nm 激光會產(chǎn)生微裂紋。
鑒于硅片激光加工技術(shù)對于短波激光的偏愛，結(jié)
合生產(chǎn)過程中安全要素等綜合情況，設(shè)備選用
532 nm 激光器，其設(shè)備及工藝原理如圖 3、圖 4
所示。
太陽能電池片通過 CCD 光學定位，調(diào)整電池
片到適當位置，激光光束通過振鏡掃描然后聚焦，
在硅片表面形成一道具有一定深度的封閉刻痕，
從而達到電池片正面與背面絕緣的目的。
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