激光蚀刻技术在光伏产业中的应用

在光伏行业中，激光作为一种工业工具是一项关键技术，可以通过低成本的制造工艺生产出高效的太阳能电池。激光蚀刻划线技术比其他工艺更有效。一方面，它可以提高生产过程中的过程可靠性，另一方面，可以降低生产成本。这些优点充分体现在晶体硅太阳能电池和薄膜太阳能电池的生产中。在晶体硅太阳能电池的生产中，激光技术用于切割硅片和边缘绝缘。掺杂电池的边缘以防止前后电极之间发生短路。激光技术越来越多地用于掺杂工艺，因为它可以改善太阳能电池上局部掺杂浓度的分布，从而提高载流子（尤其是接触栅）的迁移率。另外，激光技术的另一种应用是在晶体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激光器具有出色的光束质量，可以显着提高太阳能电池的转换效率，并大大降低太阳能电池的每瓦成本。对于激光加工，用于由Cu（In，Ga）（S，Se）2组成的薄膜电池的材料是一个挑战。如果基材是玻璃，则必须在刻痕阶段开始时处理钼膜。然而，钼具有高沸点，良好的导热性和高的热容。如果对钼层加热，会导致裂纹和剥落。这些缺点在纳秒激光脉冲加工中是不可避免的，这会导致质量下降。光敏材料也容易受到高温的影响。硒的沸点比其他材料（如铜，铟和镓）低，因此可以在低温下从混合物中释放出来。使用“长”激光脉冲进行加工会导致边缘区域发生短路，因为不含硒的半导体会转化为合金。为了保护薄膜太阳能电池免受不利的环境影响，尤其是水分的影响，需要在电池模块周围去除宽度约为1厘米的薄膜层。然而，通过层压保护，这可以保护太阳能电池免受腐蚀并长时间防止短路。当前，喷砂方法被广泛使用。尽管喷砂设备的投资成本较低，但由于磨损，除砂和加工过程中的相关检查而导致的后期处理成本较高。因此，激光技术再合适不​​过了。