LECO（Laser-enhanced contact optimization）又名激光增強接觸優化，是一種先進的激光燒結技術，該技術能以非常精準的方式局部破壞鈍化層，并促進金屬和硅之間的電子傳輸。使用LECO技術的TOPCon太陽能電池能夠提升0.2%-0.5%的轉換效率。美能TLM接觸電阻測試儀，可以測量接觸電阻率、線電阻，反應擴散、電極制作、燒結等工藝中存在的問題，為先進電池技術研究發展保駕護航！

燒結工藝給太陽能電池性能造成的影響

TOPCon太陽能電池正處于向工業批量生產的過渡階段。它的背面是同名的隧道氧化物鈍化接觸層(TOPCon)，磷摻雜體(n型Cz-Si)，在正面是傳統的擴散硼發射器(p+)。目前，TOPCon太陽能電池的主要損耗機制是由發射極側Joe-met的金屬電極引起的重組，而TOPCon側Jot-met的金屬電極引起的重組程度較低。工業上使用傳送帶爐燒制(FFO)進行觸點形成過程，通常在高于700℃的峰值溫度下進行，在這個溫度下，由絲網印刷電極覆蓋的介電覆蓋層被漿料中的玻璃熔塊組件蝕刻。然后，兩側的氧離子與晶體或多晶硅發生反應，形成蝕刻坑，促進歐姆接觸的產生。在正面，局部去除的鈍化層極大地增加了復合。在背面，蝕刻坑消耗多晶硅，可能到達薄氧化層，從而使觸點鈍化。兩側的接觸形成過程是由升高的燃燒溫度推動的。一方面，這會導致高填充因子FF；不利的一面是，這會導致金屬誘導的復合增加，主要是降低Voc，最終限制轉換效率的提升。

使用LECO作為燒結后處理，以降低接觸燒成溫度，從而在TOPCon太陽能電池上實現更高的Voc和FF值。

LECO工藝介紹

LECO工藝在太陽能電池的正面局部施加高強度激光脈沖，并保持恒定的反向電壓。由此產生的局部電流會顯著降低半導體和金屬電極之間的接觸電阻率。

右側未經過LECO處理、左側為處理后圖像

具體工藝流程如下：1.準備工作：首先，硅電池片通過常規工藝步驟完成鈍化層的沉積，以形成高質量的鈍化層以減少表面復合。2.銀漿印刷：使用絲網印刷或其他印刷技術將銀漿涂覆在硅片的前表面上，形成預定的電極圖案。銀漿內含有銀顆粒以及有機溶劑和粘合劑。3.預干燥：在激光處理之前，先對涂有銀漿的硅片進行預干燥以去除大部分有機溶劑，避免激光加熱時產生的氣體泡影響接觸質量。4.激光燒結：通過精確控制激光的能量和照射時間，激光照射在銀漿上，局部加熱銀漿以進行燒結。激光的熱效應引發銀漿中銀粒子的熔融和連接。在這一過程中，銀漿與電池片之間的微觀變化如下：

銀金屬化和硅間界面，未經LECO處理的接觸截面SEM圖像

經過LECO處理后的觸點截面SEM圖像

a.鈍化層局部破壞：激光加熱造成的熱點會局部破壞硅片上的鈍化層，這是一個精確控制的物理過程。破壞鈍化層是為了使銀能夠與硅片形成直接接觸，建立有效的電子傳輸路徑。b.銀硅合金形成：在高溫的作用下，銀粒子開始與硅反應，局部形成銀硅合金。這個過程涉及到銀原子擴散進入硅片表面，并在接觸區域形成良好的歐姆接觸。

5.冷卻與固化：經過激光處理后，燒結區域開始冷卻。銀粒子之間的金屬連接固化，形成牢固的電極。

6.清潔與檢驗：最后，對處理過的硅片進行清潔以去除任何殘留的有機物，并進行檢驗以確保接觸質量和電池功能。

在整個LECO工藝中，微觀層面上的變化對太陽能電池的性能至關重要。銀漿與硅片表面的互相作用需要精確控制，以確保接觸電阻最小化，同時避免對硅片造成不必要的結構損傷。

美能TLM接觸電阻測試儀

美能TLM接觸電阻測試儀，能夠快速、靈活、精準的測量太陽能電池的接觸電阻和線電阻。反映擴散、電極制作、燒結等工藝中存在的問題。

• 接觸電阻率測試范圍：0.1~120mΩ*cm＾2；
• 線電阻測試范圍：0.2~40Ω/cm
• 接觸電阻率測量精度：5%或0.5mΩ*cm＾2
  
• 線電阻測量精度：5%或0.1Ω/cm
  
• 靜態測試重復性≤1%，動態測試重復性≤3%

美能TLM接觸電阻測量演示視頻

LECO工藝可以做的不僅僅是簡單地提高太陽能電池的平均性能，它還允許整個過程序列的整體微調和達到更均勻的接觸電阻率。LECO已經被證實在TOPCon太陽能電池上的應用，其能讓轉換效率提升0.2%-0.5%。美能光伏提供測量太陽能電池接觸電阻和線電阻的高精度檢測設備，只為聚焦技術創新，助力太陽能電池技術迭代發展，提升光伏產品的發電效率和經濟性。