[发明专利]一种MWT电池激光开孔及除渣方法及设备

说明书

本发明属于激光加工技术领域，具体涉及一种MWT电池激光开孔及除渣方法及设备。本发明在激光开孔的周围进行小范围的激光除渣，旨在去除孔洞附近的难以采用酸碱腐蚀而去除的热熔渣，同时对孔内进行干式的预清洗。本发明的设备包括激光加工模组，加工平台模组和抽尘模组。本发明的除渣过程，紧跟着激光开孔工序进行，此时，硅片和至熔渣具有一定的温度而更加容易去除，而且，也不会产生二次加热产生的加工伤害，减少碎片率。

技术领域

本发明属于激光加工技术领域，具体涉及一种MWT电池激光开孔及除渣方法及设备。

背景技术

随着全球能源短缺和环境污染等问题日益突出，太阳能光伏发电因其清洁、安全、便利、高效等特点，已经成为世界各国普遍关注和重点发展的新兴产业，高效高质太阳能电池技术路线逐渐多样化，钝化发射极和背表面(PERC)、发射极钝化和全背面扩散(PERT)、金属穿孔卷绕(MWT)、具有本征非晶层的异质结(HIT)、交指式背接触(IBC)等太阳能电池，逐渐形成不同的技术流派。

MWT电池，通过将位于正面发射极的接触电极穿过硅片基体引导到硅片背面，以减少遮光面积，提高转换效率。其工艺基本流程一般为激光开孔，清洗去损伤及制绒、p扩散、去背结及去PSG，SiNx减反膜蒸镀、丝网印刷(灌孔浆料、正银、背铝)、烧结、清边。

MWT电池的激光开孔工艺是MWT电池的关键工序之一，激光开孔工艺要求高的开孔速度、精度和锥度，从而提高加工效率和加工效果。同时，由于激光加工会对硅片本身造成一定的热损伤，且在加工孔附近的硅片表面产生一些热熔渣，这些热熔渣会造成碎片率增加和影响到少子寿命等技术问题，因此，对激光器及激光打孔工艺参数的选择以及采用适当的工艺方法减少硅片的热损伤成为一个重要的研究方向。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供一种MWT电池激光开孔和除渣方法及设备，对硅片进行激光开孔后，在开孔周围进行小范围的激光除渣，旨在去除开孔附近的难以采用酸碱腐蚀而去除的热熔渣，同时对开孔内进行干式的预清洗。

一种MWT电池激光开孔及除渣方法，包括以下步骤：步骤一、激光开孔，开孔方法为轮廓成型法；步骤二、激光除渣，一个开孔加工完毕后，立即对开孔外缘的圆环状除渣区域进行激光除渣，除渣区域的外圆和内圆半径之差为开孔半径的10～20％。

进一步的，由于需要对MWT电池进行多个阵列孔的加工，因此，加工时，可以采用以下多种方法。

第一种，依次加工开孔，所有开孔加工完毕后，再依次对孔周围的除渣区域进行除渣。

第二种，一个开孔加工完成后，立即进行除渣，然后，再依次进行后续的孔的加工和除渣。本发明中，采用加工完成一个孔后，立刻除渣。这样，在进行激光除渣时，避免了除渣时的二次升温及降温给硅片造成的热应力冲击，可以减少电池片的隐裂的风险，提高产品的质量。

一种MWT电池激光开孔及除渣方法，进一步的，所述激光开孔的具体方法为，设置激光器的输出功率、重复频率、脉冲宽度，设置光斑直径、离焦量和扫描速度，控制激光光斑以开孔中心为圆心，以开孔半径减去光斑半径为半径的圆周上进行扫描，扫描一周，计为一次，重复多次，完成开孔的加工。

所述激光除渣的具体方法为，设置激光器的输出功率、重复频率、脉冲宽度，设置光斑直径、离焦量和扫描速度，控制激光光斑以开孔中心为圆心，以除渣区域的外圆半径减去光斑半径为半径的圆周上进行扫描除渣。