激光技术在光伏行业中的应用

激光器在晶体硅太阳能电池的生产中，使用激光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。在此应用中，激光器的性能优于其他传统工艺。例如，等离子体蚀刻不能满足自动化的要求，损坏率非常高。 rypto激光器越来越多地用于掺杂工艺，因为它们可以增加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。市场上至少有六个不同的工艺相互竞争，并且几乎所有工艺都基于激光技术。例如，特殊设计的激光封装可以将磷扩散到硅晶片的表面，而不会损坏磷硅玻璃，从而提高晶片与接触电极之间的导电性。激光器的另一个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特别适合，因为它们具有出色的光束质量，而这只能通过圆盘激光器技术才能实现。由于激光输出功率的可扩展性，可以实现更高的生产能力，并且超短脉冲中的高光束质量显着提高了太阳能电池的转换效率。这样可以大大降低太阳能电池的每瓦成本。根据不同的膜层，激光划刻由碲化镉或非晶硅膜制成的导电和光敏涂层。通过该过程，施加在玻璃基板上的涂层被分成串联连接的电池。这样，电池的宽度决定了电池和模块的电压。可以将准确，选择性和非接触式激光加工可靠地集成到生产线中。所谓的掩模版是一系列连续的30-80μm的m个单光脉冲，在P1中，数十纳秒的脉冲宽度（10至80ns）用于刻蚀。当加工到薄膜层的边缘时，一部分材料被升华，并且蒸气压会吹走被蚀刻的材料。因此，处理能量很小，并且也降低了底部材料的热影响。。由Cu（In，Ga）（S，Se）2组成的薄膜电池，也称为CI（G）S，构成对激光加工的挑战特别大。使用的材料具有挑战性。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。通过“长时间”，长时间的激光脉冲处理可能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，尤其是湿气的影响，需要在电池模块周围除去约1 cm宽的薄膜层，但是要通过层压保护。这样可以保护太阳能电池免受腐蚀并长时间防止短路。喷砂目前被广泛使用。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，激光再合适不过了。