激光在薄膜电池中的应用

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2)P2激光 ) 激光
3.薄膜电池中的P1、P2、P3、P4 3.薄膜电池中的 、P2、P3、 薄膜电池中的P1
2)P2激光 ) 激光
3.薄膜电池中的P1、P2、P3、P4 3.薄膜电池中的 、P2、P3、 薄膜电池中的P1
2)P2激光 ) 激光
3.薄膜电池中的P1、P2、P3、P4 3.薄膜电池中的 、P2、P3、 薄膜电池中的P1
Rofin
Trumpf
500W-800W侧泵激光器 侧泵激光器 600*600um方光纤传输 方光纤传输 光斑1mm 光斑 75mJ
Disc 500W laser Trumicro 7050 500W 光斑900um 光斑 40mJ M2<13
1.非晶硅薄膜电池所用激光的分类 1.非晶硅薄膜电池所用激光的分类
1.非晶硅薄膜电池所用激光的分类 1.非晶硅薄膜电池所用激光的分类
1)半导体端面泵浦激光器 )
1.非晶硅薄膜电池所用激光的分类 1.非晶硅薄膜电池所用激光的分类
1)半导体端面泵浦激光器 )
1.非晶硅薄膜电池所用激光的分类 1.非晶硅薄膜电池所用激光的分类
1)半导体端面泵浦激光器 )
1.非晶硅薄膜电池所用激光的分类 1.非晶硅薄膜电池所用激光的分类
1)P1激光 ) 激光
3.薄膜电池中的P1、P2、P3、P4 3.薄膜电池中的 、P2、P3、 薄膜电池中的P1
1)P1激光 ) 激光
3.薄膜电池中的P1、P2、P3、P4 3.薄膜电池中的 、P2、P3、 薄膜电池中的P1
1)P1激光 ) 激光
3.薄膜电池中的P1、P2、P3、P4 3.薄膜电池中的 、P2、P3、 薄膜电池中的P1
刻膜原理
激光波长
NiV (50nm) Al (200nm) Back contact
短波长, 短波长,打断物 质分子键或原子 键。吸收峰在激 光波长附近的物 质更易被去除。 质更易被去除。
ZnO:Al (AZO,100nm) 532nm n (30nm) i (200nm) p (20nm) 1064nm SnO2:F (TCO,350nm) Glass substrate (3.2mm) Front electrode a-Si
1.非晶硅薄膜电池所用激光的分类 1.非晶硅薄膜电池所用激光的分类
1)半导体端面泵浦激光器 )
1.非晶硅薄膜电池所用激光的分类 1.非晶硅薄膜电池所用激光的分类
1)半导体端面泵浦激光器 )
1.非晶硅薄膜电池所用激光的分类 1.非晶硅薄膜电池所用激光的分类
2)光纤激光器 )
目前,光纤激光器在薄膜电池行业的应用主要是 激光,用于 刻划. 目前 光纤激光器在薄膜电池行业的应用主要是1064nm激光 用于 光纤激光器在薄膜电池行业的应用主要是 激光 用于TCO刻划 刻划 光纤激光器是指用掺稀土元素玻璃光纤作为增益介质的激光器 .
3.薄膜电池中的P1、P2、P3、P4 3.薄膜电池中的 、P2、P3、 薄膜电池中的P1
1)P1激光 ) 激光
3.薄膜电池中的P1、P2、P3、P4 3.薄膜电池中的 、P2、P3、 薄膜电池中的P1
1)P1激光 ) 激光
3.薄膜电池中的P1、P2、P3、P4 3.薄膜电池中的 、P2、P3、 薄膜电池中的P1
调节: 振动和机台
/
测量工具: 目测,光学显微镜 目测,
光阑
Beam shaping
聚焦镜 衬底
2.激光刻膜机光学系统构造 2.激光刻膜机光学系统构造
2.激光刻膜机光学系统构造 2.激光刻膜机光学系统构造
检测一个光学系统是否理想 1、能量:Laser 、能量: 扩束镜 光阑 每个镜面的反射 2、光束质量 、 需要质量分析仪 3、刻膜效果 、 光斑能量分布 光斑大小
1)P1激光 ) 激光
3.薄膜电池中的P1、P2、P3、P4 3.薄膜电池中的 、P2、P3、 薄膜电池中的P1
1)P1激光 ) 激光
3.薄膜电池中的P1、P2、P3、P4 3.薄膜电池中的 、P2、P3、 薄膜电池中的P1
1)P1激光 ) 激光
3.薄膜电池中的P1、P2、P3、P4 3.薄膜电池中的 、P2、P3、 薄膜电池中的P1
1.非晶硅薄膜电池所用激光的分类 1.非晶硅薄膜电池所用激光的分类
1)半导体端面泵浦激光器 )
1064nm Nd:YVO4 532nm 355nm Nd:YVO4 (较好的倍频转换效率 较好的倍频转换效率) 较好的倍频转换效率 Nd:YVO4 SnO2:F导电玻璃 导电玻璃 Si Al TCO玻璃 玻璃
3.薄膜电池中的P1、P2、P3、P4 3.薄膜电池中的 、P2、P3、 薄膜电池中的P1
3.薄膜电池中的P1、P2、P3、P4 3.薄膜电池中的 、P2、P3、 薄膜电池中的P1
• 边缘隔离(edge isolation): 边缘隔离(edge 在边缘去除(edge clearing)的内侧利用激光刻膜进一步 在边缘去除(edge clearing)的内侧利用激光刻膜进一步 使有效电池部分与组件边缘实现电绝缘。 使有效电池部分与组件边缘实现电绝缘。
4)P4激光清边 ) 激光清边
4.激光划线的缺陷 4.激光划线的缺陷
我们希望得到的激光划线结果?
硅残留少 直线度好 沟道形状好 沟道宽度准确 高产出
4.激光划线的缺陷 4.激光划线的缺陷
硅残留少: 硅残留少:硅残留会导致电池的短路或断路
调节: 碎屑去除单元
/
测量工具: 光学显微镜
直线度好: 直线度好 直线度差会导致电池均一性差甚至串行
3)高功率侧泵激光器以及Disc盘片激光器 )高功率侧泵激光器以及 盘片激光器
1.非晶硅薄膜电池所用激光的分类 1.非晶硅薄膜电池所用激光的分类
3)高功率侧泵激光器以及Disc盘片激光器 )高功率侧泵激光器以及 盘片激光器
2.激光刻膜机光学系统构造 2.激光刻膜机光学系统构造
Laser 扩束镜 反射镜
光纤激光器的优势 : 1、成本低 、 3、环境适应性好,对灰尘、震荡、冲击、湿度、温度具有很高的容忍度 、环境适应性好,对灰尘、震荡、冲击、湿度、 4、二极管泵浦源寿命长(50000小时),半导体端面泵浦激光器的泵浦源寿命为 、二极管泵浦源寿命长( 小时), 小时),半导体端面泵浦激光器的泵浦源寿命为 20000小时以内,封装方式不同 小时以内, 小时以内 缺点: 缺点:脉宽无法做的很小
激光在薄膜电池中的应用
目录
1. 非晶硅薄膜电池所用激光的分类
2. 激光刻膜机光学系统的构造
3. 薄膜电池中的 、P2、P3、P4 薄膜电池中的P1、 、 、
4. 激光的缺陷
1.非晶硅薄膜电池所用激光的分类 1.非晶硅薄膜电池所用激光的分类
非晶硅薄膜电池所用的激光器主要有以下几类: 非晶硅薄膜电池所用的激光器主要有以下几类:
1.非晶硅薄膜电池所用激光的分类 1.非晶硅薄膜电池所用激光的分类
2)光纤激光器 )
光纤激光器生产厂家 1、IPG(德国) 、 德国) 德国 2、SPI -----Trumpf(德国) 、 (德国) 3、GSI 、
采用光纤激光器来刻TCO的激光设备厂家 的激光设备厂家 采用光纤激光器来刻 1、Jenoptik采用 、 采用20W 1070nm激光器进行 刻划 激光器进行P1刻划 采用 激光器进行 2、EO 、
1064nm 20-500KHZ 10ns 0.5mJ 功率稳定性: 功率稳定性:5% M2 2 高斯分布
1.非晶硅薄膜电池所用激光的分类 1.非晶硅薄膜电池所用激光的分类
3)高功率侧泵激光器以及Disc盘片激光器 )高功率侧泵激光器以及 盘片激光器
这两种大功率激光器目前主要用于薄膜电池的激光清边。 这两种大功率激光器目前主要用于薄膜电池的激光清边。
1)半导体端面泵浦激光器 )
生产线上用的Rofin激光器的一些特性 激光器的一些特性 生产线上用的
1064nm 15W@100KHZ 30ns@100KHZ 0.14mJ@100KHZ 4.5KW@100KHZ 稳定性: 稳定性:≤1.5%
532nm 10W@100KHZ 35ns@100KHZ 0.1mJ@100KHZ 2.5KW@100KHZ 稳定性: 稳定性:≤2%
侧面泵浦能得到更大的泵浦源功率,因此侧泵激光器能得到较高的功率, 侧面泵浦能得到更大的泵浦源功率,因此侧泵激光器能得到较高的功率, 但是光束质量不是太高,对于清边影响不大。 但是光束质量不是太高,对于清边影响不大。
1.非晶硅薄膜电池所用激光的分类 1.非晶硅薄膜电池所用激光的分类
3)高功率侧泵激光器以及Disc盘片激光器 )高功率侧泵激光器以及 盘片激光器
Hale Waihona Puke Baidu
长波长, 长波长,利用较 大热量使物质被 气化而去除。 气化而去除。
单节a-Si薄膜太阳能电池膜层示意
3.薄膜电池中的P1、P2、P3、P4 3.薄膜电池中的 、P2、P3、 薄膜电池中的P1
• Pattern 1 (P1) 得到初始TCO层的分隔。形成前电极的分隔线,条形码,边缘隔离分 (P1): 割线,若需要还可做出基准标记。 • Pattern 2 (P2) 得到电池-电池间的连接通道,通过划掉非晶硅和微晶硅得到。 (P2): • Pattern 3 (P3) 得到硅层和背电极的分隔。形成背电极分割线和边缘隔离分割线。 (P3):
生产此类激光器的主要厂家: 罗芬) 生产此类激光器的主要厂家 Rofin(罗芬) 罗芬 coherent (相干) 相干) SP(光谱物理) (光谱物理) optowave(光波) (光波) 评判这类激光器好坏的主要指标: 评判这类激光器好坏的主要指标: 工作频率下的脉宽 工作频率下的脉冲功率密度 脉冲稳定性。 脉冲稳定性。
3.薄膜电池中的P1、P2、P3、P4 3.薄膜电池中的 、P2、P3、 薄膜电池中的P1
P1、P2、P3、P4的检测手段 、 、 、 的检测手段
1、光学显微镜 、 2、激光3D显微镜 、激光 显微镜
3.薄膜电池中的P1、P2、P3、P4 3.薄膜电池中的 、P2、P3、 薄膜电池中的P1
• 激光刻膜(laser scribe),即要把在基底上镀上的薄膜利用激光去除掉,以得到想要的图案。 • 激光波长要与被去除物质相匹配。
3)P3激光 ) 激光
3.薄膜电池中的P1、P2、P3、P4 3.薄膜电池中的 、P2、P3、 薄膜电池中的P1
3)P3激光 ) 激光
3.薄膜电池中的P1、P2、P3、P4 3.薄膜电池中的 、P2、P3、 薄膜电池中的P1
4)P4激光清边 ) 激光清边
3.薄膜电池中的P1、P2、P3、P4 3.薄膜电池中的 、P2、P3、 薄膜电池中的P1
1、半导体端面泵浦固体激光器 、
2、光纤激光器 、
3、高功率侧泵激光器 、
4、Disc 盘片激光器 、
1.非晶硅薄膜电池所用激光的分类 1.非晶硅薄膜电池所用激光的分类
1)半导体端面泵浦激光器 )
光纤耦合端面泵浦 :效率高、模式匹配好 效率高、 主要优点: 模式好,基模,光束质量好, 主要优点 模式好,基模,光束质量好,M2<1.3 基模高斯光束的分布
1.非晶硅薄膜电池所用激光的分类 1.非晶硅薄膜电池所用激光的分类
2)光纤激光器 )
1.非晶硅薄膜电池所用激光的分类 1.非晶硅薄膜电池所用激光的分类
2)光纤激光器 )
SPI光纤激光器参数 光纤激光器参数 30W HM G3 1064nm 30-500KHZ 10ns 1mJ 功率稳定性: 功率稳定性:5% M2 3.2 Top-hat 10-20W G3
2)P2激光 ) 激光
3.薄膜电池中的P1、P2、P3、P4 3.薄膜电池中的 、P2、P3、 薄膜电池中的P1
3)P3激光 ) 激光
3.薄膜电池中的P1、P2、P3、P4 3.薄膜电池中的 、P2、P3、 薄膜电池中的P1
3)P3激光 ) 激光
3.薄膜电池中的P1、P2、P3、P4 3.薄膜电池中的 、P2、P3、 薄膜电池中的P1
1)P1激光 ) 激光
3.薄膜电池中的P1、P2、P3、P4 3.薄膜电池中的 、P2、P3、 薄膜电池中的P1
1)P1激光 ) 激光
3.薄膜电池中的P1、P2、P3、P4 3.薄膜电池中的 、P2、P3、 薄膜电池中的P1
1)P1激光 ) 激光
3.薄膜电池中的P1、P2、P3、P4 3.薄膜电池中的 、P2、P3、 薄膜电池中的P1
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