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2015-08-01 17:01

激光技術在光伏行業(yè)中的應用

激光作為工業(yè)化工具在光伏行業(yè)是一種關鍵的技術。它能確保低成本的制造工藝，生產(chǎn)出高效的太陽能電池。激光器就是實現(xiàn)此目標的理想選擇，并且比起其它的工藝它更高效，因為它一方面提高了生產(chǎn)流程中的工藝可靠性，另一方面降低了生產(chǎn)成本。這些優(yōu)勢在生產(chǎn)晶硅太陽能電池和薄膜太陽能電池中得到了充分的體現(xiàn)。

大規(guī)模生產(chǎn)的趨勢正推動著激光技術的發(fā)展。這是因為在激光技術上的投資能快速得到回報，特別是當今已經(jīng)安裝的那些每年產(chǎn)能在60-100MW的生產(chǎn)線。通常來說，激光器能發(fā)揮其潛在優(yōu)勢。

·激光作為工具被使用，因為在光伏行業(yè)中針對不同材料（硅，金屬，電介質(zhì)）的吸收可以選擇正確波長。
·短波或脈沖激光能保證較低的光熱效度。
·對于易碎材料的加工，通過非接觸式的方法減小機械沖擊是建立可靠的工藝生產(chǎn)線的基礎。
·在更換工具后昂貴的工藝調(diào)整過程就不必要了，因此減少了生產(chǎn)過程中的停機時間。

在晶硅太陽能電池生產(chǎn)中，激光器被用于切割硅片和邊緣絕緣。電池邊緣的摻雜是為了防止前電極和背電極的短路。在這一應用上，激光已完勝其它傳統(tǒng)的工藝。例如等離子刻蝕未能滿足自動化要求，破損率很高。

激光器越來越多地用于摻雜工藝，因為它能在太陽能電池上提高局部摻雜濃度得分布從而改善載流子的移動性，特別是接觸柵極。至少六個不同的工藝在市場上互相競爭，幾乎所有的工藝都是基于激光技術。例如，經(jīng)過特殊設計的激光裝量可以毫無損傷在磷硅玻璃把磷擴散到硅片的表面，從而提高晶圓和接觸電極之間的導電率。

激光器未的另一個應用包括在晶硅太陽能電池上選擇性燒蝕鈍化層。超短脈沖和高脈沖能量的激光器特別合適，因為它們具有絕佳的光束質(zhì)量，這些條件都只能通過碟片激光技術才能實現(xiàn)。由于激光輸出功率的可擴展性，從而達到更高的生產(chǎn)能力，超短脈沖中的高光束質(zhì)量顯著提高太陽能電池的轉(zhuǎn)換效率。這樣就可以大大減少太陽能電池每瓦特的成本。