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光伏行业中激光刻蚀技术的应用

2018/10/17 21:29:50

在光伏行业中,激光作为工业化工具是一种关键的技术,它能以低成本的制造工艺生产出高效的太阳能电池。

激光刻蚀划线技术比起其它的工艺它更高效,一方面它可以提高生产流程中的工艺可靠性,另一方面可降低生产成本。这些优势在生产晶硅太阳能电池和薄膜太阳能电池中得到了充分的体现。

在晶硅太阳能电池生产中,激光技术被用于切割硅片和边缘绝缘。

电池边缘的掺杂是为了防止前电极和背电极的短路。激光技术越来越多地用于掺杂工艺,因为它能在太阳能电池上提高局部掺杂浓度得分布从而改善载流子的移动性,特别是接触栅极。

此外,激光技术的另一个应用是在晶硅太阳能电池上选择性烧蚀钝化层。超短脉冲和高脉冲能量的激光器具有绝佳的光束质量,可显著提高太阳能电池的转换效率,大大减少太阳能电池每瓦特的成本。

对激光加工来说,由Cu(In,Ga)(S,Se)2组成的薄膜电池所使用的材料是最大的挑战。如果基板是玻璃,那么钼薄膜在一开始刻线的阶段就要加工。然而钼沸点高,导热性好,热容量高。如果热被应用到钼层上,就会导致裂缝和剥落。用纳秒激光脉冲加工不可避免这些缺点,从而导致质量的降低。光敏材料也会对导入的高热易受影响的。硒比其他材料例如铜、铟、镓的沸点低,因此在低温时可以从混合物中脱离。通过“长”激光脉冲加工会导致边缘区短路因为没有硒的半导体会转换成合金。

为了保护薄膜太阳能电池免于不利环境的影响,特别是防潮,在电池模块的四周需要清除大约1厘米宽度的膜层,然而通过层压保护,这能保护太阳能电池免于腐蚀以及长期防止短路。目前喷砂法被广泛使用,尽管喷砂设备投资成本低,但在加工过程中会由于磨损、清除沙子以及相关检测而产生的高昂后需费用。因此,激光技术是再适合不过的了。

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