硅光伏中的激光增强接触优化：机制、可靠性与预测性工艺设计
应用物理
2026-05-18 v2 材料科学
摘要
激光增强接触优化（LECO）已成为一种重要方法，可同时降低先进晶体硅太阳能电池的接触电阻率和金属化诱导复合，从而在 TOPCon 器件中实现填充因子和开路电压的同步提升。然而，更广泛的工业可转移性受到以下因素的限制：需要在窄工艺窗口内保持这些增益，以及一些 LECO 改性界面的动力学稳定性尚未解决且依赖于器件结构。因此，本文将 LECO 作为一种耦合的多物理场过程进行综述，该过程通过瞬时工艺状态图和基于时间依赖漂移的可靠性分类，将局部电热激活与微观结构演变连接到器件级电学特征。概述了一个预测性工作流程，该流程将瞬态电热建模与降维状态指标（包括有效扩散深度和局部面能量密度）相结合，并在工艺空间中传播经校准的阈值。该框架将稳定优化与边际激活和潜在损伤区分开来，同时解释了为何细线缩放和含铜接触堆叠可通过电流局域化和扩散势垒约束来收紧稳定性裕度。这些见解为可靠性感知的工艺窗口设计以及 LECO 的未来数字孪生辅助优化以实现可扩展、高效率硅光伏提供了基础。
引用
@article{arxiv.2603.23351,
title = {Laser-Enhanced Contact Optimization in Silicon Photovoltaics: Mechanisms, Reliability, and Predictive Process Design},
author = {Donald Intal and Abasifreke U. Ebong},
journal= {arXiv preprint arXiv:2603.23351},
year = {2026}
}