硅片切割出来的侧边存在大量悬挂键,属于天然高复合区域,BC 背接触电池因为正负接触全部排布在背面,两种极性同时靠近硅片外圈,横向漏电和载流子复合对这一圈断面特别敏感;而常规 TOPCon 采用正背分极结构,PN 结天然跨硅片厚度隔离,就算边缘存在缺陷,带来的性能损失幅度也要温和很多,所以量产的时候 BC 会把硅片边缘钝化、隔离、切割损伤控制当成必抓工序,不能简单沿用 TOPCon 的边缘工艺标准。TOPCon 虽然也会做边缘隔离,但是它的风险只是边缘区域少收集一部分光生载流子;BC 不一样,一旦边缘隔离失效,背面交错的 P、N 接触会顺着侧边形成旁路漏电,直接拉低并联电阻,填充因子、开路电压下滑明显,弱光工况下损耗会进一步放大,分片切割之后新增断面还会继续加重这个问题。
- BC、TOPCon 在硅片边缘上的结构差异
- TOPCon:正面一组极性接触、背面一组极性接触,PN 结沿着硅片厚度方向,侧边就算有复合,很难直接打通正负极,漏电通道有限,边缘属于次要损耗源。
- BC:P、N 接触全部交错布置在背面,两者距离本身就近,硅片侧边相当于一条直通两个极性的短路线,切割断面的悬挂键、晶格损伤会变成高效复合与漏电通道。
- 边缘断面共性:机械或者激光切割之后,晶格破损、悬挂键密集,常规钝化膜很难完整包覆这个竖直侧面。
- 分片放大效应:把整片切成半片、四分之一片,每切一刀就新增一圈高危侧边,对 BC 的打击远大于 TOPCon。
- BC 针对硅片边缘的主流处理手段清单
- 边缘钝化:氧化铝、氧化硅等侧边钝化层,降低悬挂键密度,抑制载流子复合。
- 台阶隔离:在靠近外圈的背面制作台阶隔离区,把 P/N 图形和硅片侧边拉开安全距离。
- 低损伤切割:改用热激光分离 TLS,减少机械裂片带来的晶格损伤,降低初始缺陷。
- 边缘区域版图收缩:背面掺杂、金属图形向内回缩,避免电极一直延伸到切片边缘。
- 化学边缘隔离:湿法刻蚀去除边缘绕镀掺杂层,切断沿侧面的导电通路。
- 边缘管控的落地流程
- 前置控伤:选择低损伤切割方案,控制激光功率、裂片张力,减少侧边初始缺陷。
- 版图预留隔离边:背面图形设计阶段向内回缩,不让掺杂区、金属栅线贴到硅片最外圈。
- 侧边钝化沉积:在制膜工序专门覆盖切割侧面,钝化悬挂键。
- 边缘隔离刻蚀:湿法或者激光去除边缘可能连通两极的掺杂层。
- 电性能筛选:依靠并联电阻、暗态漏电检测,把边缘漏电超标的电池筛除。
- 分片后复检:半片化之后追加抽检,确认新增断面没有带来额外漏电。
- 当前存在的工艺难点
硅片侧边属于狭小竖直面,薄膜沉积均匀度很难保证;如果钝化膜出现针孔,边缘保护直接失效;低损伤切割设备成本更高,产能速度不如传统机械切割;如果隔离边留得太宽,又会挤占有效发电面积,牺牲短路电流;另外 BC 对工艺窗口更窄,同一款边缘工艺,放到 TOPCon 上可能够用,放到 BC 上就会出现批量 FF 偏低、弱光性能变差。
总的来说,不是 TOPCon 不需要管硅片边缘,而是结构决定容忍度不同;BC 的背面交错电极布局,让硅片外圈从一个次要损耗点,变成决定良率和效率的关键位置,所以行业里会看到 BC 在边缘这一圈投入更多工艺和检测资源。
常见问题
问题 1:为什么 BC 在硅片边上这一圈,比 TOPCon 更在意?
回答 1:BC 的正负接触都在背面,两个极性距离近,硅片侧边容易形成横向漏电通道;TOPCon 两极分在正反两面,天然隔着硅基体隔离,对硅片边缘缺陷的容忍度更高,因此 BC 需要更严格管控侧边复合与漏电。
问题 2:硅片边缘对 BC 电池,主要造成什么样的损失?
回答 2:硅片边缘大量悬挂键会加剧载流子复合,同时容易形成旁路漏电,压低 BC 电池并联电阻,造成填充因子、开路电压下降,在弱光环境下,硅片边缘带来的性能衰减会更加突出。
问题 3:分片切割之后,硅片边缘对 BC 的影响会不会变大?
回答 3:会,每一次分片都会新增一圈切割断面,等于新增高危边缘,硅片边缘带来的复合和漏电同步增加,因此 BC 在半片、四分之一片工艺上对低损伤切割、边缘钝化要求更高。
问题 4:TOPCon 完全不用重视硅片边缘管控吗?
回答 4:不是,TOPCon 同样需要边缘隔离,用来抑制漏电和复合,只是它的结构容错更高,硅片边缘工艺标准可以放宽;如果边缘损伤严重,TOPCon 也会出现效率下滑。
参考资料
[2026-11-13](硅片边上那一圈,为什么 BC 比 TOPCon 更在意?)OFweek 太阳能光伏网
[2026-11-04](2PACz 边缘钝化:BC 电池效率提升 0.8–1 个百分点)电子发烧友网
[2026-06-24](Low-Light Performance: TOPCon vs BC vs HJT)Ooitech
[2025-12-17](Low-Loss Singulation of TOPCon Half Solar Cells)TIB Open Publishing
免责声明
本文仅为光伏电池工艺科普转述,硅片边缘对 BC、TOPCon 的影响幅度,会随钝化方案、切割工艺、版图设计、掺杂体系变化;边缘工艺最终选型、效率收益以及良率表现,请以电池厂商量产实测数据为准,本文不构成产线改造或者设备采购建议。
