2023年12月14-15日，由中國光伏行業協會、宿遷市人民政府共同主辦的“2023光伏行業年度大會” 在江蘇宿遷駱馬湖畔隆重召開。帝科股份DKEM? (300842.SZ)作為全球領先的光伏金屬化漿料供應商受邀在“光伏供應鏈配套發展論壇”發表題為《邁向“TOPCon”基高效電池金屬化新時代》的主題演講。

傳統高溫燒結金屬化

鈍化與接觸，矛與盾的平衡

回顧與展望光伏電池技術發展，鈍化與接觸演進是其中的核心命題。過往，高溫燒結金屬化需要銀漿刻蝕打開鈍化層以便形成歐姆接觸。良好的金屬化效果，需要不斷優化漿料配方尋求矛與盾的精準平衡。

傳統高溫燒結金屬化歐姆接觸的導通機制中，銀微晶直接導通占據主導地位，輔以不同類型隧穿式間接導通。從電化學角度，直接導通通道的構建需要燒結中溶于玻璃的Ag+獲得足夠多的電子還原形成銀微晶。

n+/n-Poly摻磷表面富電子，有利于Ag+還原形成銀微晶；而p+/p-Poly表面摻硼缺電子，不利于Ag+還原形成銀微晶。

所以，PERT/TOPCon電池p+發射極金屬化過往采取摻鋁銀漿思路，通過銀鋁尖刺形成柵線與發射極的直接連接導通以改善歐姆接觸。但大尺寸銀鋁尖刺，以及非尖刺區域玻璃對于鈍化層的過度損傷均造成了金屬復合大幅上升。

激光增強燒結金屬化

外部激光載流子注入，金屬化邁向新時代

從2016年前后，學術界/產業界逐步開始探索外部高強度載流子注入以改善歐姆接觸的新思路，包括了電載流子注入與激光載流子注入（LECO等）。從行業實踐角度，激光載流子注入可以宏觀統稱為激光增強燒結工藝。該類技術可以進一步解構為三大效應：

電化學效應：激光載流子（電子）注入補償表面電子缺失，促進Ag+還原為銀微晶。- 熱效應：在偏壓引導下光生載流子形成局部高密度電流，生熱促進局部Ag-Si互擴散，形成極低電阻的AgSix合金化接觸。

- 尺寸效應：AgSix接觸位點的尺寸調控。

帝科DKEM?認為，對于激光增強燒結（激光載流子注入）技術三類效應不同層級的激活和使用，將在n+/p+表面金屬化中發揮不同層級的作用，包括基于“TOPCon = Tunnel Oxide Passivated Contacts”鈍化接觸結構的標準TOPCon電池、雙面Poly TOPCon電池與TBC電池等。

激光增強燒結賦能“TOPCon”基高效電池金屬化

p+發射極金屬化：利用激光增強燒結原理，解耦鈍化損傷與歐姆接觸

基于對激光載流子注入技術原理的深入理解，帝科DKEM?創新開發了DK72E系列TOPCon電池p+發射極激光增強燒結專用導電漿料，實現了對鈍化打開與歐姆接觸的解耦，大幅提升了TOPCon電池的轉換效率：

- 創新玻璃化學極大程度地減少鈍化損傷，實現5-10mV的Uoc提升。- 利用激光增強燒結的“電化學效應”和“熱效應”，促進Ag+還原形成銀微晶/顆粒，并形成高質量AgSix接觸位點，恢復/改善歐姆接觸- 寬的低溫燒結工藝窗口

- 第一階段綜合提效0.3-0.5%，助力TOPCon電池邁進Uoc＞735mV新時代

（左）DK72E極低的鈍化層損傷效果，（右）DK72E優異的歐姆接觸增強效果

基于DK72E激光增強燒結專用導電漿料的衍生提效降本思路包括：利用其極低的線電阻進一步促進細線密柵工藝發展；加速p+發射極重構，通過超高方阻工藝開發進一步改善電池整體復合與光學水平，實現轉換效率的進一步提升。更進一步地，DK72E專用導電漿料協同激光增強燒結工藝大幅改善了TOPCon電池單玻/雙玻組件可靠性，具有比傳統銀鋁漿常規燒結工藝更優的組件DH性能，有望為TOPCon單玻組件大規模應用鋪平道路。

同時，帝科DKEM?專門開發的DK82E主柵漿料，以卓越的低溫燒結可焊性、初始/老化拉力，為激光增強燒結工藝大規模應用保駕護航。

n/p-Poly金屬化：有的放矢，精準調控激光增強燒結工藝的三類效應

以鈍化接觸為基礎，n/p-Poly分別在100-120nm和200-300nm厚度實現了低的金屬復合，n-Poly上亦實現了低的接觸電阻，但p-Poly的接觸電阻則明顯較高。隨著產業化的推進，大規模實現<100nm n-Poly和＜150nm p-Poly量產將對于金屬復合和歐姆接觸形成進一步挑戰。

以行業經典的帝科DKEM? DK93T TOPCon背面n-Poly銀漿體系為基礎，已經先后催生了多種新技術與新工藝的量產應用，包括LP雙插、雙面氧化鋁、超薄n-Poly、雙隧穿n-Poly等。其中針對性定制款DK93T已經協助行業多家客戶成功實現≤80nm超薄n-Poly工藝的長期穩定量產，針對性改良升級款DK95B已經協助領先客戶突破了雙面Poly TOPCon電池正面絨面薄層n-Poly的金屬復合與歐姆接觸難題、DK95H已經面向多家TBC客戶實現批量出貨。

基于上述長期技術積累和對電池工藝的深刻理解，帝科DKEM?針對激光增強燒結工藝推出的DK95E TOPCon背面n-Poly銀漿，進一步降低對于鈍化層與n-Poly層的損傷，同時結合客戶端n-Poly/燒結/激光等工藝的差異化在不同層級調用激光增強燒結的“電化學效應”、“熱效應”和“尺寸效應”，特別是精準調控接觸位點的“尺寸效應”，實現電池轉換效率的進一步增強和超薄n-Poly工藝的大規模產業化，已經取得了良好的應用效果。

針對p-Poly金屬化，傳統銀鋁漿設計面臨巨大的金屬復合問題，帝科DKEM? DK73K純銀漿設計已經取得了和銀鋁漿/p+發射極相當水平的接觸電阻，并顯著降低了金屬復合。隨著激光增強燒結工藝的應用與實踐，帝科DKEM?針對性開發的DK73E p-Poly激光增強燒結專用導電漿料正重點關注其中“電化學效應”和“熱效應”對于歐姆接觸的改善，并通過調控“尺寸效應”促進未來薄p-Poly產業化。

帝科DKEM?致力于通過金屬化漿料創新，協同新型激光增強燒結工藝，引領"TOPCon"基高效電池邁向金屬化新時代。