机械网--激光技术在薄膜和晶硅太阳能电池制造中的应

现今，激光已成了薄膜太阳能电池生产中的1种不可或缺的工具违建坟墓能强拆吗。对大部分薄膜材料来讲，单片集成电路所需要的层划线步骤没法通过其他加工方式更加灵活、精确地完成，因此这也是为什么在过去的20多年间，激光技术1直是薄膜太阳能电池发展中的1个关键环节。机械划线方法代替了湿化学刻蚀法，由于湿化学刻蚀法不但加工速度过于缓慢，而且对环境也有1定的污染。固然，无磨损的激光加工进程更具有可控性，同时还能降落在后续加工中晶片断裂的风险。激光技术在薄膜太阳能电池制造中的另外1项利用是在模块密封前的边沿去除。在这个加工步骤中，激光技术正在逐渐取代传统的喷砂工艺。喷砂进程会比较脏，并且还能造成环境污染，但是在目前的新生产设备中，喷砂加工方式仍然占据着的50％以上的市场份额。要加工的材料包括：位于玻璃基板或柔性基板上的透明导电氧化物层（TCO）；位于非晶硅（a-Si）、碲化镉（CdTe）、铜铟镓硒（CIGS）等薄膜组件上的活性层；和背面接触层，如铝、银、钼和这些物质的合成物质（见图1）。图1：薄膜太阳能电池结构图

高质量的激光束会构成较大的聚焦深度，能够弥补各种各样的材料不规则性，如大型玻璃基板在平坦度和厚度方面的不均匀，同时还能保持较小的划线宽度和恒定的划线深度。Rofin Baasel公司的Q开关半导体激光器泵浦的Nd：Vanadate激光器（1064nm或532nm的波长），比如PowerLine SL系列和PowerLine L系列，能提供较短的纳秒脉冲，已成了这类利用所选用的标准激光器。为了满足工厂中大批量生产的需要，划线进程需要的脉冲能量为μJ级别，边沿去除需要的脉冲能量为mJ级别。波长1064nm的基频光和波长532nm的倍频光，通常常使用于a-Si/μ-Si、CIGS和CdS/CdTe太阳能电池的生产。激光器和c-Si电池：实现批量生产前路漫漫在晶硅太阳能电池制造中，激光技术只有在有助于降落每瓦生产本钱（c/Wp）的时候才会被考虑使用。降落每瓦生产本钱的方法之1是简化生产进程，例如，用激光加工取代用于边沿隔离的等离子刻蚀，或是取代机械切割和划线步骤。另外1种降落每瓦生产本钱的方法是提高太阳能电池的光伏效率。大量的研究显示，激光辅助制造确切能够提高太阳能电池的效率，并且已在实验室的生产范围中得到了评估。但是，激光技术用于实际大范围批量生产的道路依然是漫长的，由于效率的提高程度必须要明显超过增加的投资本钱。目前，薄膜太阳能电池技术领域竞争的日益剧烈，将有助于激光技术在太阳能电池批量生产中发挥它们的作用。激光辅助选择性掺杂目前大范围生产的晶硅太阳能电池，必须要在金属接触区下面的n型硅层的重掺杂和接触手指之间的轻掺杂之间做出适当的权衡。该问题的解决方案是发射体的选择性掺杂，这有望将效率提高1个百分点。目前大多数用于大范围生产的新型选择性发射体，都依托激光材料加工。1种方法是通过电介质的激光消融进行选择性掺杂。在掺杂物分散之前，会产生1个电介质屏蔽层，其接下来会在需要的接触区域被激光选择性地打开。因此，随后的分漫步骤会在屏蔽区和非屏蔽区创建不同的掺杂浓度。直接激光掺杂也是有希望实现发射体选择性掺杂的1种方法。通过PSG层，需要掺入的磷原子被1个精确控制、局部热输入的激光器掺入硅片中。背面接触技术 提高太阳能电池效率的另外1种经过很好开发的方法是背面接触，这类方法不但消除正面引线，而且还增强了太阳活性表面。另外，太阳能电池构成模块的所有内部连接，不需要任何从正面到背面的连接就可以够实现。这类方法不但增加了封装密度，而且还降落了本钱。金属缠绕式（MWT）方法需要在太阳能电池上以网格模式钻出几10个小孔；发射体缠绕式（EWT）方法大约需要钻出10000个小孔。对这两种方法当地政府强拆老百姓房屋合法吗，Q-开关碟片激光器（如罗芬的StarDisc碟片激光器）能提供较快的加工速度（见图2）。图2：罗芬的StarDisc碟片激光器用于太阳能电池打孔利用

Q开关激光器能在TEM00基模下，为这些利用提供了较高的功率和理想的脉冲宽度，而且加工时间非常短，每个太阳能电池的加工时间只有几秒钟。有了选择性掺杂的发射体，使得这类众所周知的方法利用到了太阳能电池的大范围生产中。这固然不会是最后1种方法，由于激光是实现高效率的1种关键技术。另外，激光刻图和介电层的选择性消融，将有助于进1步提升太阳能电池的效率。(end)资讯分类行业动态帮助文档展会专题报道5金人物商家文章