激光在太阳能中的应用

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激光技术可大大提高太阳能电池转换效率

激光技术可大大提高太阳能电池转换效率
次, 美 国 科 学 家 发 明 的 新 微 观 结 构 ,更 是 让 半 导
体 的效 率 上 限 翻 番 。 当 然 这 是 计 算 机 模 拟 的 结 果 ,大 规 模 应 用 为 时 尚早 。从 经 验 来 看 ,低 能 耗
生 产 新 式 光 电 池 。难 度 不 可 小 觑 。 来 源 :国 际新 能 源 网
( 2 ) 本月浙江电网最高负荷为 3 4 3 2万 k W, 出现在 2 7日 1 0 : 3 5 ,比上年 同期下 降 2 0 . 9 9 %, 平均 日最
大负荷 2 3 8 7 . 0 6万 k W, 最 低负荷为 1 0 5 5 . 7万 k W ,出 现 在 1 3日0 5 : 0 0 ,比上 年 同 期 下 降 2 3 . 1 2 % ,平 均 日最 小 负 荷 1 4 6 6 . 6 9万 k W。 ( 3 ) 本月浙 江电网平均峰谷差为 9 2 0 . 3 8万 k W, 平均 负荷率为 8 1 . 3 5 %。
集 这 些 电子 空 穴 对 就 能 够 生 成 电流 。传 统 的 太 阳 能 电池 能 基 于 每 个 光 子 产 生 1 个 电 子 空 穴 对 ,因 此其理论最 大转换效率约 为 3 3 % ,而 新 途 径 能 够
高 太 阳 能 电 池 的 效 率 ,高 的 能 达 到 2 0 下 正 常 工 作 。但 是 当普 通 硅 太 阳能 电池 被 激 光 照射 时 ,激 光 所 发 出的 能 量 或 可 营 造 出局 部 的 高压 以形 成 硅 B C 8纳 米 晶体 。因
此, 施 加 激 光 或 是 化 学 压 力 都 可 能 使 现 有 的 太 阳
能 电池 转 化 为 高效 的新 型 太 阳 能 电池 。
太 阳能 电池 以光 电 效 应 作 为 基 础 .当 1 个 光

激光测量仪器在能源及环境领域中的应用与前景

激光测量仪器在能源及环境领域中的应用与前景

激光测量仪器在能源及环境领域中的应用与前景激光测量仪器作为一种精密而高效的测量工具,近年来在能源及环境领域得到了广泛的应用。

其高精度、高稳定性、非接触性以及实时性等特点,使得它在能源开发、环境监测、光伏发电等方面具有巨大的潜力和发展空间。

本文将从能源及环境两个方面来探讨激光测量仪器的应用与前景。

首先,从能源领域来看,激光测量仪器在能源开发与利用中发挥着重要的作用。

以核能行业为例,激光测量仪器被广泛应用于核能反应堆的监测与检测。

通过激光测量仪器,可以对核能反应堆的温度、压力、流速等参数进行精确测量,从而保障核能安全运行。

同时,在火力发电领域,激光测量仪器可以用于测量燃烧过程中的温度分布、燃气流速等关键参数,帮助优化燃烧效率,提高能源利用率。

其次,从环境监测的角度来看,激光测量仪器在大气、水体和土壤等环境中的应用也十分广泛。

比如,在大气污染监测方面,激光测量仪器可以用于测量大气中各种污染物的浓度和分布情况,如PM2.5、臭氧等,为环境保护部门提供重要的监测数据。

在水体监测方面,激光测量仪器可以用于测量河流、湖泊、海洋中的水质参数,如水深、浊度、溶解氧等,从而实现对水环境的实时监测和预警。

此外,激光测量仪器在土壤污染监测中也发挥着重要作用,可以测量土壤中重金属、有机物等污染物的浓度和空间分布情况,为土壤修复提供科学依据。

除了能源与环境领域,激光测量仪器在光伏发电领域的应用也备受关注。

光伏发电作为一种清洁能源,具有广阔的发展前景。

而激光测量仪器可以在光伏电池制造和安装过程中发挥重要的作用。

在光伏电池制造方面,激光测量仪器可以用于测量光伏电池片的光电转换效率、电流-电压特性等关键参数,帮助优化光伏电池的制造工艺。

在光伏电池安装方面,激光测量仪器可以用于光伏发电场地的平面勘测和辐照度测量,为光伏电池的布局和摆放提供科学依据,进而提高光伏发电的效率。

虽然激光测量仪器在能源及环境领域中已经取得了一定的应用成果,但仍存在一些挑战和发展需求。

光热效应的应用

光热效应的应用

光热效应的应用
1.太阳能利用:光热效应可以把太阳光转化为热能,从而产生电力或提供热水。

太阳能热水器和太阳能发电站就是典型的光热应用。

2. 激光加工:激光束的光热效应可以用于切割、焊接、钻孔和表面处理等加工工艺中。

在半导体制造业和金属加工业中广泛应用。

3. 医疗治疗:光热效应在医疗治疗中的应用主要是利用光热效应杀灭肿瘤细胞,即光热疗法。

这种方法通常使用激光或红外线辐射。

4. 热成像:利用物体表面的光热辐射,可以得出物体表面温度的分布,从而获得热成像。

这种技术通常用于工业、医学和环保等领域。

5. 热敏材料:光热效应还可以被用作热敏材料,如热敏纸、热敏墨水和热敏记录材料等。

这些材料在打印、记录和测试等方面有广泛的应用。

总之,光热效应的应用非常广泛,它不仅能够帮助我们更好地利用能源,还可以在很多方面带来便利和发展。

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激光破阳原理

激光破阳原理

激光破阳原理激光破阳原理是指利用激光技术对太阳能电池板进行破坏的过程。

激光破阳原理主要涉及以下几个方面:1. 激光器:激光器是激光破阳系统的核心部件,它能够产生高能量、高纯度、高单色的激光束。

激光器通常包括激光工作介质、激励源和谐振腔等组成部分。

激光工作介质可以是气体、液体、固体或半导体,其作用是实现粒子数反转,创造激光产生的必要条件。

2. 激励源:为了使工作介质实现粒子数反转,必须用一定的方法激发原子体系。

激励源可以是气体放电、脉冲光源、热激励、化学激励等。

各种激励方式被形象化地称为泵浦或抽运。

3. 谐振腔:谐振腔是激光器中用于限制和增强激光光束的部分。

它通常由两个反射镜组成,一个是全反射镜,另一个是部分反射镜。

全反射镜反射激光束,而部分反射镜则允许激光束输出。

4. 激光束传输和聚焦:激光束在经过传输系统(如光纤)后,需要通过聚焦系统将其聚焦在太阳能电池板上。

聚焦系统通常包括透镜、反射镜等光学元件。

聚焦后的激光束具有很高的能量密度,足以破坏太阳能电池板。

5. 控制系统:激光破阳系统还需要一个控制系统,用于调节激光器的输出功率、频率、脉冲宽度等参数,以实现对太阳能电池板的精准破坏。

控制系统可以采用计算机、微控制器等电子设备实现。

激光破阳原理的具体实现过程如下:1. 启动激光器,使其产生激光束。

2. 通过传输系统将激光束聚焦在太阳能电池板上。

3. 调节激光器的输出参数,使其具有足够的能量密度以破坏太阳能电池板。

4. 控制激光束在太阳能电池板上的扫描速度和范围,以实现均匀破坏。

5. 在激光破阳过程中,实时监测太阳能电池板的破坏情况,如有需要,调整激光器的输出参数。

6. 完成破阳后,关闭激光器。

激光破阳原理具有很多优点,例如破坏速度快、精度高、无污染等。

因此,激光破阳技术在太阳能电池板制造、半导体材料加工等领域得到了广泛应用。

超快激光在光伏电池中的应用研究

超快激光在光伏电池中的应用研究

超快激光在光伏电池中的应用研究近年来,光伏电池技术迅速发展,成为人们追逐的焦点。

然而,由于光伏电池的材料制作过程中存在一定难点,致使其效率低下,或者成本较高。

因此,科学家们一直在致力于研究与改善光伏电池材料的制作方法和效率,从而实现更加高效可靠的光伏电池技术。

而超快激光技术的发展和成熟,为科学家们提供了一个全新的解决方案。

超快激光技术是一种高能的激光技术,其脉冲时间极短,能量较强,适合用于高精度的微观物质加工。

特别是近些年来,超快激光被广泛应用于光伏电池材料制备和改善研究,其应用范围逐渐扩展。

一、超快激光在光伏电池中的应用超快激光可以在光伏电池的材料生产过程中进行精密加工,可以有效地提高光伏电池的转换效率。

1. 光伏电池材料制备超快激光对于光伏电池材料的制备有很大的作用。

在制备过程中,超快激光可以对所需材料进行高精度的加工,使得材料能够更好地吸收光能,从而提高光伏电池的转换效率。

2. 光伏电池生产过程控制利用超快激光来进行光伏电池的生产过程控制,可以精准地控制光伏电池内部材料的分布和构成。

这一过程可以使得光伏电池内部的能量转换更加高效,从而提高电池的转换效率。

二、超快激光对光伏电池的优势1. 提高光伏电池的转换效率超快激光技术能够对光伏电池的材料进行加工,并精确地控制材料内部的分布,从而提高了光伏电池的转换效率。

与传统材料制备方法相比,超快激光技术可以使得光伏电池的电池效率提高3-4%。

2. 缩短生产周期超快激光技术能够快速地进行材料加工,从而缩短整个光伏电池的生产周期。

与传统生产方法相比,利用超快激光的生产方式可以缩短生产周期3-4倍。

3. 提高材料品质超快激光技术在光伏电池材料加工过程中,可以使得材料微观结构更加均匀,从而提高了材料品质。

这一过程使得光伏电池更加稳定、耐用,对长期使用的有效性也更高。

三、超快激光技术在光伏电池中的潜力1. 降低光伏电池制造成本超快激光技术在光伏电池的材料制备和处理过程中,能够快速、精确地加工材料,从而缩短生产周期,提高制造效率,同时降低制造成本,更加环保。

光电子技术在新能源领域中的应用研究

光电子技术在新能源领域中的应用研究

光电子技术在新能源领域中的应用研究现代社会对新能源的需求越来越大,人们希望能够使用更加清洁、环保的能源来满足生产和生活的需求。

在新能源的发展过程中,光电子技术的应用已经成为了一个不可或缺的部分。

本文将从几个方面来研究光电子技术在新能源领域中的应用。

一、太阳能光电技术太阳能光电技术是目前应用最广泛的光电技术之一,它利用光电转换原理将太阳能转化为电能,从而实现清洁能源的利用。

太阳能电池板是太阳能光电技术的核心部分,其制作采用半导体材料技术。

太阳能电池板可以分为多晶硅、单晶硅和非晶硅等多种类型,其中单晶硅制作成本较高,但效率较高,非晶硅制作成本较低,但效率较低。

太阳能电池板在应用中可以直接用于发电,也可以与储能设备配合使用,形成光伏发电系统,为家庭和企业提供稳定、可靠的电力支持。

二、激光技术在新能源领域中的应用激光技术是目前应用范围最广泛、发展速度最快的新型技术之一,其应用领域也非常广泛。

在新能源领域中,激光技术主要用于太阳能光伏板的制造。

在太阳能光伏板的制造过程中,激光技术可以用于切割硅片、薄化硅片以及微细加工等,可以提高制造效率和产品品质,降低生产成本。

三、LED照明技术LED照明技术是一种新型能源节约型照明技术,它采用LED发光芯片作为光源,具有低功耗、高效率、寿命长、色彩丰富等特点。

与传统照明相比,LED照明可以节约50%以上的能耗,并且具有环境保护、安全可靠等优点。

目前,LED照明已经广泛应用于家庭照明、商业照明、工业照明等领域,成为新能源领域中一个不可或缺的部分。

四、光伏输电技术在传统发电产生的电力中,电力输送过程中存在大量的能量损耗,同时还存在输电距离受限等问题。

而光电子技术在新能源领域中的另一项应用是光伏输电技术,通过太阳能发电,将能量转化为电能,然后通过高压DC输送到目的地,利用全球电网的技术优势,实现更高效、更稳定的电力输送。

总之,光电子技术在新能源领域中的应用将会越来越广泛和重要,它是新能源技术发展的重要支撑,并将成为新能源产业链条中的重要环节。

激光划线工艺在太阳能电池中的应用

激光划线工艺在太阳能电池中的应用

激光划线工艺在太阳能电池中的应用摘要:太阳能电池能够将光能转化为电能,以此满足社会生产以及人类生产的电力需求,而这种转化方式避免了对自然生态环境的污染破坏,也减少了对不可再生能源的浪费与消耗,具有较强的经济效益与生态环境效益,有利于实现光伏行业的持续性发展。

激光划线工艺通过专业的激光技术来进行自动切割工作,广泛应用与薄膜太阳能电池与晶硅太阳能电池的制作工序中,具有加工切割效率高、更高的环境效益、缩减太阳能电池制造成本等显著优势,有助于提高太阳能电池的制作效率及质量。

本文通过阐述激光划线工艺在太阳能制作的硅片切割流程、绒面的加工制备、电池的刻蚀及印刷等工艺步骤中的有效应用,以此来进一步扩大激光划线工艺在太阳能电池制作中的应用范围,实现激光划线工艺的可持续发展。

关键词:激光划线工艺;太阳能电池;制造1 引言伴随着现代化社会的发展,电力需求逐年增加,根据国家统计局数据显示,在2015年至2020年,我国太阳能电池产量逐年上升,截止到2020年,我国太阳能电池的产量共为15729万千瓦,相较于2019年增长了22.3%。

然而人们的日常生活与生产工作都需要耗费大量的电力能源,出现了不可再生能源紧缺的现象,无法有效满足大量的电力需求,这使得清洁能源的合理开发与利用具有较强的现实意义。

太阳能电池通过将太阳能转化为电能来为社会提供充足的电力能源,其制造工艺既减少了对自然环境的污染,还有效解决了电力能源消耗的问题,在社会中广泛应用。

将激光划线工艺应用于太阳能电池的制造中有利于提高电池的制作效率,形成更加高质量的光伏产品,具有加工切割效率高、环境效益良好及太阳能电池制造成本低等使用优势。

本文旨在研究激光划线工艺在太阳能电池制造流程中的有效应用,以此来进一步优化激光划线工艺,完善太阳能电池的制造工艺,为社会提供更加良好的太阳能电池产品。

2 激光划线工艺概述激光划线工艺是通过使用聚焦镜来将CO2激光束凝聚在切割材料表面,使得材料表层融化,机器能够自动散发压缩气体来清洁切割材料的表层。

激光能在太阳能光电转换中的应用

激光能在太阳能光电转换中的应用

激光能在太阳能光电转换中的应用太阳能作为一种清洁、可再生的能源形式,日益受到人们的青睐和关注。

然而,尽管太阳能的利用前景广阔,但是其效率却一直是一个制约因素。

为了提高太阳能的光电转换效率,研究人员开始探索激光在太阳能光电转换中的应用。

激光作为一种高度聚焦、高能量密度的光源,具有许多独特的优势,可以帮助提高太阳能电池的效率和性能。

首先,激光在太阳能光电转换中的应用可以提高光伏电池的光吸收效率。

光伏电池是将太阳能直接转化为电能的装置,其效率取决于其对太阳光的吸收程度。

然而,由于太阳光的光谱分布较宽,光伏电池只能吸收其中的一部分光线,而大部分光线并不能被有效利用。

利用激光作为光源可以实现对光线的精确调控和聚焦,使得光伏电池可以吸收更多的光线,从而提高光伏电池的光电转换效率。

其次,激光可以帮助克服光伏电池表面缺陷对性能的影响。

光伏电池表面的缺陷会导致光线的反射和散射,降低光伏电池的光吸收效率。

利用激光可以实现对光伏电池表面缺陷的定向修复和光学增强,使得光伏电池表面更加光滑和均匀,减少光线的反射和散射,提高光伏电池的光电转换效率。

此外,激光在太阳能光电转换中的应用还可以帮助提高光伏电池的电流输出和稳定性。

激光可以实现对光伏电池内部电子输运的精确控制,减少电子的复合和散射损耗,提高电子的传输效率和载流子寿命,从而增加光伏电池的电流输出和稳定性。

此外,激光还可以实现对光伏电池的局部加工和修复,帮助光伏电池实现局部优化和增强,提高其整体性能和可靠性。

总的来说,激光在太阳能光电转换中的应用具有巨大的潜力和应用前景。

通过充分利用激光的高能量密度、高空间分辨率和高光学控制能力,可以帮助提高太阳能光电转换的效率和性能,推动太阳能技术的发展和应用。

未来,随着激光技术的不断进步和发展,相信激光在太阳能光电转换中的应用将会得到进一步拓展和深化,为解决能源危机和环境污染问题发挥重要作用。

激光在太阳能光伏电池上的应用

激光在太阳能光伏电池上的应用

激光在太阳能光伏电池上的应用新型电池片时代来临,TOPCon、HJT、XBC等效率潜力更大的新型电池新技术纷纷涌现。

激光是光伏电池实现降本增效的有效技术,在刻蚀、开槽、掺杂、修复以及金属化等领域均体现出相较于传统技术的明显优势,激光技术在各类电池技术中都有广阔的发展空间。

一、激光技术的应用在光伏元件制造过程中,需要使用激光对硅片进行打薄、切割、塑形等工序。

激光可以将自身所蕴含的大量能量集中到横截面积很小的范围内释放,极大程度上提高了能量的利用效率,使其可以对较为坚硬的物质进行加工。

同时,激光的高能特性使之具有超高的温度,这可以在工作人员的精密控制下对硅片及附着物质进行灼烧,形成电池边缘掺杂或是对光伏元件表面进行镀膜,提高光伏电池的发电能力与太阳能利用能力,使用激光源作为主要光源,降低发电成本,从根本上提升光伏发电的效率。

激光技术在PERC电池端的应用主要包括激光掺杂(SE)、激光消融、激光划片等,激光消融和激光掺杂已经成为标配性技术。

此外,激光在光伏电池端还有部分小众型应用,如激光MWT打孔、LID/R修复等,具体来看:一是激光掺杂设备:SE为选择性发射极,在前道扩散工序产生的磷硅玻璃层的基础上,利用激光的可选择性加热特性,在电极栅线与硅片接触部位进行高浓度磷掺杂,形成n++重掺杂区。

激光掺杂可提高电极接触区域的掺杂浓度,降低接触电阻。

二是激光消融设备:利用激光对钝化膜精密刻蚀,实现微纳级高精度的局部接触。

该工艺为PERC技术增强钝化的核心工艺之一,同时要求激光加工具有精确的能量分布、作用时间控制以及脉冲稳定性。

PERC技术可使单晶电池光电的转换效率从20.3%提升至21.5%。

三是其他设备:①MWT打孔设备:应用金属穿孔卷绕技术进行激光打孔,将电池正面电极搜集的电流通过孔洞中的银浆引导背面,而消除正面电极的主栅线,从而减少正面栅线的遮光。

由于MWT电池较为小众,该设备仅在日托光伏等企业有少量应用。

激光器技术在光热转换中的应用研究

激光器技术在光热转换中的应用研究

激光器技术在光热转换中的应用研究激光器技术是一种利用光子能量转换为热能的先进技术,具有精准、高效、可控等优势,在光热转换领域有着广泛的应用前景。

光热转换是指将光能转换为热能的过程,通过将光能转化为热能,可以实现能源的转换与利用,推动可再生能源的发展,同时也为环境保护提供了新的解决方案。

本文将介绍激光器技术在光热转换中的应用研究,并探讨其潜在的发展方向和挑战。

首先,激光器技术在太阳能光热利用中发挥着重要作用。

太阳能是一种最为广泛的可再生能源,通过光热转换可以将太阳能转化为热能,并进一步转化为电能或其他形式的能源。

激光器技术能够通过聚焦光束的方式将太阳能高效地聚集到接收器上,提高太阳能的利用效率。

此外,激光器技术还可以用于太阳能电池的制造过程中,通过激光切割、激光蒸发等工艺,提高太阳能电池的质量和效率。

其次,激光器技术在光热转换中的应用还包括热能储存和传输。

热能的稳定储存和高效传输是实现光热转换系统可持续发展的关键问题。

激光器技术可以通过激光切割、激光打孔等方式制造高效的材料储能装置,将光能转化为热能并存储起来,以利用在夜晚或低辐射时段。

同时,激光器技术还可以用于热能传输,通过激光束的定向传输,可以将热能传输到需要的地方,提高能源的利用效率。

此外,激光器技术在光热转换中还有其他一些有趣的应用。

例如,激光器技术可以用于光热材料的制备和热疗。

光热材料是一种能够在光照下产生热能的材料,激光器技术可以通过调控激光的功率和波长等参数,制备出具有高效光热转换性能的材料,从而广泛应用于太阳能光热利用、光热传感等领域。

同时,激光器技术还可以用于医学领域的热疗治疗,通过激光在人体组织中产生的热效应,实现肿瘤的精确治疗。

然而,激光器技术在光热转换中的应用也面临着一些挑战。

首先,激光器的制造成本较高,限制了其在大规模应用中的推广。

其次,激光器技术在实际应用过程中需要解决光热转换效率低、光热材料的稳定性等关键问题。

此外,激光器技术在医疗领域的应用还需充分考虑对人体的安全性和副作用等因素。

光伏激光工艺

光伏激光工艺

光伏激光工艺
光伏激光工艺是指利用激光技术对光伏器件进行加工和制造的过程。

光伏激光工艺通常包括以下几个方面:
1. 线切割:利用激光切割技术将硅片切割成光伏电池芯片。

激光具有高能量集中度和精确控制能力,可以实现高效、精确的切割,同时避免了传统切割方式带来的损耗和污染。

2. 点焊接:利用激光束对电池片进行点焊接。

激光束可以快速、精准地对电子器件进行高温点焊,避免了传统焊接方式的热损伤和位移问题。

3. 光伏电池器件改性:利用激光对光伏电池器件进行表面改性,以提高其光吸收能力和光电转换效率。

激光可以改变材料表面的形貌、结构和化学性质,从而调控光伏电池的光学特性和电学性能。

4. 光伏电池组件加工:利用激光对光伏电池组件进行加工和封装。

激光可以实现精确的剥离、刻蚀、打孔等加工操作,使光伏电池组件具备更好的电气和机械性能。

5. 光伏电池修复和调试:利用激光对损坏或不良的光伏电池进行修复和调试。

激光可以通过瞬时加热、表面改性等方式修复器件的性能问题,并通过精准调试提高光伏系统的整体效率。

总之,光伏激光工艺在光伏器件的制造和应用中起着关键的作
用,可以提高生产效率、降低成本,并改善器件的性能和可靠性。

光伏激光烧结

光伏激光烧结

光伏激光烧结
光伏激光烧结是一种应用于太阳能电池制造过程中的技术,主要涉及使用激光进行烧结(sintering)过程,以提高太阳能电池的性能和效率。

烧结是指在高温下将材料颗粒通过热处理使其结合成块状,形成更为致密的结构。

在光伏制造中,烧结常用于连接太阳能电池中的电极,例如连接导电层和太阳能电池片。

光伏激光烧结的基本过程包括以下步骤:
一、准备材料:在太阳能电池制造中,通常使用导电粉末或导电浆料涂覆在电极上,这是电池中的一个关键部分。

二、激光照射:使用激光对材料进行照射。

激光的能量被局部吸收,导致热量升高。

三、烧结过程:高温引起导电材料颗粒之间的结合,实现烧结。

这使得电极能够更牢固地连接在一起。

四、冷却:烧结完成后,电池组件需要冷却,以确保烧结后的结构能够保持稳定。

总之,光伏激光烧结是太阳能电池制造中的一项关键工艺,有助于提高太阳能电池的性能和可靠性。

激光在太阳能电池中的应用

激光在太阳能电池中的应用

激光在太阳能电池中的应用
激光在太阳能电池中的应用主要包括以下几个方面:
1. 清洗表面:太阳能电池板的表面容易积聚尘埃和污物,影响电池的光吸收效率。

激光可以用来清洗表面,去除污物和杂质,提高太阳能电池的效率。

2. 制造过程中的辅助工具:激光可以用来辅助太阳能电池的制造过程,如切割、打孔、刻蚀等。

激光加工可以实现精确而高效的加工,提高生产效率和产品质量。

3. 引导光线:激光可以用来引导光线进入太阳能电池中。

通过激光的聚焦和定向,可以将光线准确地引导入电池中,提高光吸收效率。

4. 激活材料:有些太阳能电池需要特定的材料进行光电转换。

激光可以用来激活这些材料,使其具有更高的光电转换效率。

总的来说,激光在太阳能电池中的应用可以提高电池的效率、加速制造过程、提高产品质量,从而推动太阳能电池的发展和应用。

光电科技在能源产业中的应用探析

光电科技在能源产业中的应用探析

光电科技在能源产业中的应用探析一、引言光电科技作为一种新型的科技领域,已经逐渐渗透到能源产业中。

在新能源发展的背景下,光电科技的应用不仅能够提高能源的利用效率,还能够优化能源产业结构,实现绿色低碳发展。

本文旨在探析光电科技在能源产业中的应用现状、发展趋势以及带来的影响。

二、光电科技在能源产业中的应用现状1. 太阳能技术的应用太阳能技术是目前光电科技在能源产业中应用最为广泛的领域。

太阳能光伏技术是指将阳光转换成电能的技术,在太阳光照射下,太阳电池板会产生电流。

太阳能光伏技术的应用不仅能够为工业和民生提供电力支持,还能够降低能源的排放量。

具体来说,太阳能技术的应用包括太阳能发电和太阳能热利用两个方面。

2. LED 技术的应用LED 技术是指半导体发光二极管技术,是目前应用最为广泛的光电技术之一。

LED 技术不仅能够提高照明效率,还能够降低能源消耗。

在能源产业中,LED 技术的应用主要包括照明和照明控制两个方面。

比如,大型商业中心、写字楼、住宅小区和路灯等都已经普及了 LED 照明设备。

3. 激光技术的应用激光技术主要包括光伏电池生产、计算机技术、石油勘探和医疗机构激光治疗等方面的应用。

在能源产业中,激光技术主要用于绿色能源的研究和开发。

激光加工技术已经成为太阳能电池板、热电材料的制造工艺之一。

同时,激光技术还能够用于太阳能电池板的微观检测,提高太阳能电池板的生产质量。

三、光电科技在能源产业中的发展趋势1. 太阳能发电以光伏组件和系统为主随着太阳能技术的不断推广,太阳能发电正在快速发展。

国家政策的支持和地方补贴的加大,为太阳能发电的发展提供了有力支持。

未来的发展趋势是太阳能发电以光伏组件和系统为主,将陆续实现储能和网络化发电。

2. LED 产业将进入国内规模化发展阶段在 LED 技术的推动下,LED 产业正在逐渐普及。

未来 LED 产业将进入国内规模化发展阶段。

随着市场趋于饱和, LED 行业整合和转型重组将成为未来发展的趋势之一。

基于激光加工技术在标准太阳能电池的设计及应

基于激光加工技术在标准太阳能电池的设计及应

基于激光加工技术在标准太阳能电池的设计及应德国Institut fur Solarenergieforschung Hameln ( ISFH )研究所的研究人员已经研制出一种制造太阳能电池的加工工艺,即背交叉单次蒸发( RISE )工艺。

辅以激光加工技术,用该工艺制造的背接触式硅太阳能电池的光电转换效率达到22%。

目前,晶体硅制作的太阳能电池已在太阳能光生伏打产品市场上占据统治地位。

一般工业晶体硅太阳能电池的光一电转换效率为14%~16%,而采用新的激光加工技术能提高太阳能电池的光一电转换效率。

很多厂家都利用激光加工技术生产硅太阳能电池。

BP Solar 公司(Frederick,MD)采用激光刻槽埋栅极技术,也就是说利用激光技术在硅表面上刻槽,然后填人金属,以起到前表面电接触栅极的作用。

与标准前表面镀敷金属层相比,这种技术的优点是能减少屏蔽损耗。

Advent Solar 公司则采用另外一种被称之为发射区围壁导通(emitter wrapthrough)技术。

用激光在硅晶片上钻通孔,高掺杂壁将发射区前表面的电流传导到背表面的金属接触层,因而能进一步降低屏蔽损耗,提高光一电转换效率。

非接触加工在利用R1SE 工艺生产太阳能电池过程中,利用激光加工方法在太阳能电池背面制作出交叉图形发射区和基区,激光烧蚀还能使自对准接触层在金属蒸发后可靠地分离(参见图1)。

非接触式加工(对减少晶片损伤非常重要)首先利用口开关三倍频355 nmNd:YVO4 激光器在晶体硅晶片背面的氮化硅或者氧化硅薄层中烧蚀出呈指状交叉的发射区和基区图形。

晶片的任何损伤都会缩短载流子的寿命,同样也会降低光一电转换效率。

然后利用氢氧化钾(KOH)腐蚀加工以去除激光加工所导致的损伤部分。

经过腐蚀之后,发光物质扩散形成发射区,剩下凸起的氮化硅和氧化作为基区。

在湿法化学腐蚀之前,下一步加工工序是利用金属蒸发自对准接触层分离加工来分离发射区和基区。

光伏激光消融技术

光伏激光消融技术

光伏激光消融技术光伏激光消融技术是一种利用激光辐射来消除光伏电池组件上的缺陷或污染物的技术。

随着太阳能光伏发电技术的不断发展,光伏激光消融技术在光伏电池制造和维护中得到了广泛应用。

光伏电池组件在制造过程中可能会出现一些缺陷,例如晶体缺陷、表面污染、金属电极连接问题等。

这些缺陷会影响光伏电池的性能和寿命。

在过去,人们使用化学溶液或机械方式来清洁或修复这些缺陷,但这些方法存在一些局限性。

而光伏激光消融技术的出现,为光伏电池组件的加工提供了一种更加高效、精确的解决方案。

光伏激光消融技术利用激光器产生的高能量光束对光伏电池组件进行加工。

通过调节激光的功率、脉宽和扫描速度等参数,可以实现对不同类型缺陷的处理。

例如,对于晶体缺陷,激光光束可以局部加热缺陷区域,使其重新结晶并消除缺陷。

对于表面污染,激光光束可以将污染物烧蚀或蒸发,恢复电池表面的光吸收能力。

对于金属电极连接问题,激光光束可以将焊接材料熔化,实现电极的重新连接。

光伏激光消融技术具有许多优点。

首先,激光加工是一种非接触式加工方式,不会对光伏电池组件产生机械应力或热应力,从而减少了可能导致二次损伤的风险。

其次,激光加工具有很高的定位精度和加工精度,可以实现对微小缺陷的处理。

此外,激光加工速度快,可以大大提高光伏电池组件的加工效率。

另外,激光加工是一种无废料的加工方式,不会产生二次污染。

光伏激光消融技术的应用不仅局限于光伏电池制造过程中的缺陷修复,还可以用于光伏电池组件的清洁和维护。

在光伏电池组件的使用过程中,会受到大气中的灰尘、沙尘等污染物的影响,降低了光伏电池的发电效率。

传统的清洗方法不仅费时费力,而且可能会对光伏电池造成机械损伤。

而光伏激光消融技术可以通过激光光束的照射,将污染物烧蚀或蒸发,恢复光伏电池的清洁状态,提高发电效率。

光伏激光消融技术作为一种先进的光伏电池组件加工技术,已经在光伏产业中得到了广泛应用。

它不仅可以提高光伏电池的制造效率和品质,还可以降低生产成本,提高光伏发电系统的整体性能。

激光p3工艺钙钛矿太阳能电池

激光p3工艺钙钛矿太阳能电池

激光p3工艺是一种新兴的太阳能电池生产工艺,该工艺借助激光技术,通过在钙钛矿太阳能电池的生产过程中使用激光器,实现对电池器件的精准加工和优化,进而提高电池性能和辐射稳定性。

激光p3工艺针对钙钛矿太阳能电池的生产具有重要意义,能够提升电池的光电转换效率和长期稳定性,同时也有望降低生产成本,推动太阳能电池行业的发展。

在激光p3工艺中,激光器被用于对太阳能电池的电极及电池组件进行精确加工。

传统的手工或传统机械切割加工在精度和效率上存在一定的局限性,而激光p3工艺则可以实现对电池器件的高精度切割和微米级尺寸控制,从而满足钙钛矿太阳能电池对器件精度和一致性的需求。

通过激光p3工艺,可以有效减少电池组件的电极电阻,提高光伏电流的收集效率,同时实现电池器件的细微优化,增强太阳能电池的光电转换效率。

激光p3工艺还可以在生产过程中实现对电池器件的定向表面改性,有效改善电池的表面电荷传输和光吸收性能。

利用激光器对电池表面进行纳米加工,可以在提高光吸收率的同时降低表面反射率,从而提高光电转换效率。

激光p3工艺还能够实现对电池中局部缺陷和杂质的局部处理,提高器件整体质量和长期稳定性。

在实际应用中,激光p3工艺在钙钛矿太阳能电池的生产中已经取得了一系列重要突破。

研究人员通过对多种不同类型的钙钛矿太阳能电池样品进行实验研究,发现激光p3工艺可以显著提高钙钛矿太阳能电池的光电转换效率和长期稳定性。

由于激光p3工艺的高精度和高效率,这一技术也被广泛应用于太阳能电池的工业化生产中,取得了良好的经济效益和社会效益。

不过,值得注意的是,激光p3工艺的应用仍然面临一些挑战。

激光器本身的成本较高,需要在设备购置和维护上投入大量资金。

另激光p3工艺在实际生产中面临的加工速度和批量生产能力也需要进一步提高。

激光器在加工过程中可能会产生热效应,对器件的材料和结构造成影响,因此在激光p3工艺的应用中需要进行更加精细的工艺控制和参数优化。

综合来看,激光p3工艺作为一种新兴的太阳能电池生产工艺,在钙钛矿太阳能电池的生产领域具有重要的意义。

激光设备在非晶硅薄膜太阳能电池生产线中的应用

激光设备在非晶硅薄膜太阳能电池生产线中的应用
非晶硅薄膜太 阳能 电池 生产线 的主要设 备和 工艺流
程见图 1 。其 中 ,i 的沉 积 是 利 用 P C D技 术 在 非 晶 pn膜 EV 硅 衬底 上 制 备 晶 粒 较 小 多 晶硅 薄 膜 的 1 方 法 。该 薄 膜 种
高, 组件价格居高不 下 , 这就 为非 晶硅 薄膜 太 阳能 电池 的 发展创 造了机 遇… 。非 晶硅薄膜 太阳能 电池 的厚度一 般
产 、 活中最重要的新能源之一 。 生 当前 , 基于单晶硅或者多晶硅硅片 的晶体硅 电池组件
市 场 占有 率 高 达 9 0% , 是 , 但 晶体 硅 电 池 本 身 生 产 成 本 较
酸 乙烯( V 箔进行叠层组件 , E A) 这种结构 的非晶硅薄膜太 阳能 电池也被称 为层叠 电池 。
确 是 激 光 刻 划 设 备 今 后 的 重 点发 展 方 向 。
关 键 词 : 激 光设 备 ; C 薄 膜 ; E V 非 晶硅 薄 膜 太 阳 能 电 池 TO P C D; 中 图 分 类 号 : T 1 M9 4 文 献标 识 码 : A 文 章 编 号 : 2 9 -8 2 ( 0 1 0 -0 9 2 0 50 0 一 2 1 ) 5 1 - 0 0
常 温 , 亦 武 文
( 京 清 大 天 达 光 电科 技 有 限公 司 , 京 110 ) 北 北 0 24
摘 要 : 激 光 设 备 是 太 阳能 生 产 线 中的 关键 设 备 之 一 , 述 了激 光 设 备 在 非 晶硅 薄 膜 太 阳 能 电 池 生 产 线 , 出 , 定 、 叙 指 稳 精
Ap i a i n o s r Eq p e ti o uc n fa S l So a te y plc to f La e ui m n n Pr d tLi e O - iFim l r Ba t r

太阳能转换高效率激光提供解决方案

太阳能转换高效率激光提供解决方案

太阳能转换高效率激光提供解决方案近年来,随着全球能源危机和环境问题的不断凸显,太阳能作为一种清洁、可再生的能源形式备受关注。

然而,要将太阳能转换为实用的电能仍然存在一定的挑战。

其中之一便是提高太阳能转换效率。

为了解决这一问题,研究人员们开始关注太阳能转换高效率激光技术,并积极寻找解决方案。

要理解太阳能转换高效率激光技术的概念,首先需要了解太阳能转换的基本原理。

太阳能转换一般通过光伏效应实现,即太阳能光子通过半导体材料的吸收和电子激发,将太阳能转化为电能。

然而,由于光伏材料的能带结构和电子结构的限制,目前光伏电池的转换效率仍然有待提高。

在光伏电池中,传统的太阳能转换过程主要依赖于热效应,将太阳能转化为热能,再进一步转化为电能。

而太阳能转换高效率激光技术则是通过直接利用光能,将太阳能转化为激光的方式来实现高效率转换。

激光是一种高度聚焦、单色、高能量密度的光束,具有较高的能量转换效率。

要实现太阳能转换高效率激光技术,研究人员们需要解决以下几个关键问题:首先,需要找到一种高效的光伏材料,以吸收太阳能并转化为激光。

目前研究中较为常见的是钙钛矿材料,它具有优异的光学和电学性能,能够高效地吸收太阳能并转化为激光。

然而,钙钛矿材料还存在稳定性和成本等方面的挑战,需要进一步的改进和优化。

其次,需要设计有效的能量传输和光束聚焦系统,将太阳能转化的激光聚焦到高效光伏电池上。

激光聚焦能够提高光伏电池的光吸收效率,并降低光能的损失。

这就要求开发高效的光学元件和光学系统,确保光能能够准确、稳定地传输和聚焦。

此外,还需要解决激光器部件的稳定性和制造成本等问题。

激光器是太阳能转换高效率激光技术的关键部件,其稳定性和制造成本直接影响着技术的可行性和商业化应用。

研究人员需要改进激光器的设计和制造工艺,以提高其稳定性和降低制造成本。

最后,需要探索并优化太阳能转换高效率激光技术的系统集成。

光伏电池、激光器、能量传输和光束聚焦系统等组成了整个技术体系,其协同效应对于整体转换效率至关重要。

薄膜太阳能电池激光划线应用试验讲解

薄膜太阳能电池激光划线应用试验讲解

薄膜太阳能电池激光划线应用试验自从硅太阳能电池的出现以来,太阳能较其他方式产生电力的能力和成本一直是阻碍其广泛应用的主要因素。

传统的太阳能技术已经可以替代燃料来发电,但是其运行成本令许多开发商望而生畏。

而薄膜太阳能电池的出现或许能改变这一现状。

此技术的主要概念就是,光伏电池材料(在我们的例子中是钼[Mo],它与半导体材料结合后有很高的抵御高温和阻抗的能力)被沉积于一块基板上,通常是玻璃基板。

由于其特殊的性能,我们只需0.001mm厚的钼自从硅太阳能电池的出现以来,太阳能较其他方式产生电力的能力和成本一直是阻碍其广泛应用的主要因素。

传统的太阳能技术已经可以替代燃料来发电,但是其运行成本令许多开发商望而生畏。

而薄膜太阳能电池的出现或许能改变这一现状。

此技术的主要概念就是,光伏电池材料(在我们的例子中是钼[Mo],它与半导体材料结合后有很高的抵御高温和阻抗的能力)被沉积于一块基板上,通常是玻璃基板。

由于其特殊的性能,我们只需0.001mm厚的钼作为太阳能吸收层。

因此,钼玻璃基板的大小就决定了太阳能电池板的大小。

这是一个革命性的变化,太阳能电池的大小不再依赖于所能得到的太阳能晶体的大小。

薄膜太阳能电池的集成也相对简单——半导体材料(光电转换主体)放置于电极层和隔离层之间。

如此可以重复多次以得到一个大的高效率的太阳能电池模块。

太阳能电池产品在薄膜钼玻璃背板的出现后进入了一个新方向——更经济型的太阳能发电。

激光由于其更清洁和更有效的切割刻线技术站在了这一应用的最前线。

配置激光器:SPI200 W水冷型光纤激光器加工头:激光加工焦距:100mm辅助气体:氩气结论使用SPI 200W光纤激光器可以实现薄膜太阳能电池玻璃基板上的钼刻线。

激光加工通常来说,我们使用YAG激光器来实现这一应用。

因为YAG激光器(一般为小于400W的连续激光)能克服工作介质有时会使输出功率、光斑大小和光束质量发生波动的限制。

这样就能避免随时间变化的激光参数影响到其加工,造成产品性能的不稳定。

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二、激光设备介绍
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A. 我们公司使用的激光薄膜刻划机是由大族激光公司的系统和 rofin激光器整合而成,rofin公司只是提供激光光源,剩下部分 如调焦系统、运动系统、传动系统、CAD 画图等都由大族激光公 司提供,rofin激光器和大族激光公司的系统唯一的连接部分是 一条串口线(com),当运动装置将玻璃传送到某个特定位置便通 过串口线(com),给rofin激光器发出一个信号,rofin激 光器一接收到信号就发出激光。激光薄膜刻划机有两个型号: SL1407-IR20、SL1407-GR12。分别用激光一、二和三工序。 B.两个型号的激光薄膜刻划机异同点,见下表。
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三次光刻与激光扫边
非晶硅 铝背电极
导电层
玻璃
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显微镜下效果图
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技术要求
• A、P1/P2/P3总线宽<400µm; • B、P1、P2条数为40、P3为39条; • C、激光光斑均匀、没有毛刺,光斑为圆形状; • • • • D、打标清晰可见,无重叠现象 E、扫边宽度为9.5-10.0mm; F、扫边分为2个激光器完成,每个激光器各扫12段; G、扫边无残留,各段无交叉、无斜边等,电阻值> 200M
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(9)鼠标或者键盘失灵、 (9)鼠标或者键盘失灵、激光机开机后显示器无法显示 鼠标或者键盘失灵 A.激光机工控机的鼠标或键盘接头松脱 A.激光机工控机的鼠标或键盘接头松脱 对策:重接并重启电脑; 对策:重接并重启电脑; B.工控机显示器的通讯线或者电源线没接好 B.工控机显示器的通讯线或者电源线没接好 对策: 对策:重接激光机工控机显示器的通讯线或者电源线。
7 广东汉能光伏有限公司 Confidential源自设备 名称设备 型号
工序
激光器
波长
结构 特征
有 无 振 镜
备 注
激光 薄膜 刻划 机
SL14 0707IR20
激光 一
Rofin RSM 25E Rofin RSM 20E SHG
SL14 0707GR12
激光 二和 激光 三
1064 nm (红 大理石基 外) 座、 气浮平台、 气浮平台、 无 532n U型直线电 m 机 (绿 光)
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技术要求
• 技术要求 • A、线宽:L1=40±10µm、L2=80±10µm、 L3=80±10µm; • B、线距:L12<100µm、L23<100µm; • C、重合率>30%; • D、平行度,不平行<50µm; • E、P1的跨线电阻值>2M ; • F、光斑大小:直径200µm; • G、各网格断开,平行于划线网格不能有链接; • H、绝缘电阻值>200M
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(3)激光机自动运行过程中忽然停止 (3)激光机自动运行过程中忽然停止 A.激光机的门上有急停开关 门没关好, 激光机的门上有急停开关, A.激光机的门上有急停开关,门没关好,运行时门上急停有时会没 压好, 压好,导 致自动运行过程中忽然停止 对策:关好激光机的门; 对策:关好激光机的门; B.采用相机刻划过程中取点或纠偏出错 B.采用相机刻划过程中取点或纠偏出错 对策:改成手动刻划或者正常运行模式; 对策:改成手动刻划或者正常运行模式; C.激光机软件出错 C.激光机软件出错 对策:重启软件; 对策:重启软件; (4)激光机下料时, (4)激光机下料时,激光机传送带不动 激光机下料时 A.激光机下料台的光电感应器被挡住了 激光机下料台的光电感应器被挡住了, A.激光机下料台的光电感应器被挡住了,或者是坏了 对策: 对策:将挡住光电感应器的东西拿掉或者更换光电感应器;
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1、开机流程 、
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二、关机流程
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三、标准板校正
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设备维护与安全
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激光刻蚀原理
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一次激光
• 波长1064 nm红外激光 的长条
1064激 光
将导电层刻划成一条条等面积
透明导电层
侧视图
玻璃
俯视图
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二次激光
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河职院激光培训
技术部
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目录
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激光器原理 激光设备介绍 各道激光刻蚀工艺与作用 开机关机流程 设备维护与安全 常见故障与分析
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一、激光器原理 激光器是利用受激光辐射过程产生光和放大的一 种器件,从它发出的光具有极好的相干性、单色 性、方向性和极高的亮度,便于人们控制它和利 用它。因而这种光源具有更大的实用价值。激光 器是人们在长期改进光源的实践和对光的本性不 断深入认识的基础上产生的一种新型光源,激光 器的出现标志着人类在对光的认识和利用上的一 个飞跃。
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常见故障与分析
(1)激光机(CCD) (1)激光机(CCD)相机清晰度不清或出现雪花 激光机 A.相机焦距未调好,清晰度不够 A.相机焦距未调好, 相机焦距未调好 对策:调整相机焦距; 对策:调整相机焦距; B.相机接线接触不好 相机接线接触不好, B.相机接线接触不好,出现雪花 对策:重新接好相机的通讯线; 对策:重新接好相机的通讯线; C.激光机水平偏差 激光机水平偏差, C.激光机水平偏差,造成清晰度不一致 对策:调整激光机水平, 对策:调整激光机水平,然后再调相机焦距; (2)导电玻璃上料到位后, (2)导电玻璃上料到位后,上料台不停 导电玻璃上料到位后 A.激光机上料升降台的光电感应器的位置太低 A.激光机上料升降台的光电感应器的位置太低 对策:将激光机上料台的光电感应器升高; 对策:将激光机上料台的光电感应器升高;
• • • •
衬 底: 透明导电层: 非 晶 硅 层: 背 电 极 层:
3.2mm 玻璃 SnO2、 Zno、 ITO P、I、N、 P、I、N 、、 、 、、 AZO、Al、
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各道激光的作用
• 等效电路与各道激光的作用
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A、P1是将TCO分节、作为子电池衬底; B、P2在P1的一侧,将SI膜面刻蚀沟道,为背电极填充做准备; C、完成子电池的分离,形成若干子电池串联-切掉硅层和背电极; D、扫去成品电池芯片边缘部位,使边缘部位绝缘达到边缘保护要求, 后用于组件车间层压;
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总体构成
激光器的组成主要是:1、激光头(laser head)2、控制柜 (cabinet)3、控制面板(control panel)。激光头是激 光产生的部件,主要含有谐振腔(resonator)、Q-开关 (Q-switch)、激光二极管泵浦光源、阔束器(beam expander)、分光器(beam splitter)及控制接口等等。 控制柜主要含有直流电源、控制电路板(mi co board)、 水泵(water pump)、压缩机(compressor)、水箱 (water tank)及各种传感器,简单来说,控制柜就是冷 却系统、控制电路系统的集合。控制面板是用来控制激 光的开启、关闭、参数设置的界面。 差异:1.控制柜取代电控柜和冷水机 2. 用一个激光头和分光镜分成两束光
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(5)激光机的光斑太小或者异形 (5)激光机的光斑太小或者异形 A.激光机聚焦镜或者外光路反射镜太脏 A.激光机聚焦镜或者外光路反射镜太脏 对策:擦干净聚焦镜或者外光路反射镜; 对策:擦干净聚焦镜或者外光路反射镜; B.激光机的焦距不对 B.激光机的焦距不对 对策:调整激光机的焦距; 对策:调整激光机的焦距; C.激光机的外光路没调好 C.激光机的外光路没调好 对策:重新调整外光路; 对策:重新调整外光路; D.激光器的出光参数没调好 D.激光器的出光参数没调好 对策:重新调好激光器的出光参数; 对策:重新调好激光器的出光参数; (6)激光器出光不稳定或者不出光 (6)激光器出光不稳定或者不出光 A.激光器的冷水机或冷却系统有问题 激光器的冷水机或冷却系统有问题, A.激光器的冷水机或冷却系统有问题,导致其冷却效果达不到而不 出光 对策:修理冷水机或重新设置冷水机参数; 对策:修理冷水机或重新设置冷水机参数; B.激光器的通讯线接触不良 虚接或断开) 激光器的通讯线接触不良( B.激光器的通讯线接触不良(虚接或断开) 对策:更换或者重接激光器的通讯线; 对策:更换或者重接激光器的通讯线;
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(7)激光机左右路光斑不一致 (7)激光机左右路光斑不一致 A.激光机的水平有问题 A.激光机的水平有问题 对策:校正激光机水平; 对策:校正激光机水平; B.激光机左右路中某一路光未调好 B.激光机左右路中某一路光未调好 对策:重新调整光路; 对策:重新调整光路; (8)激光机刻划过程中激光刻线位置会变动 (8)激光机刻划过程中激光刻线位置会变动 D相机螺丝松动 D相机螺丝松动 对策:锁紧激光机CCD相机固定螺丝; CCD相机固定螺丝 对策:锁紧激光机CCD相机固定螺丝; B.激光机外光路的固定反射镜的螺丝松动 B.激光机外光路的固定反射镜的螺丝松动 对策:重新固定好反射镜; 对策:重新固定好反射镜; C.激光机的聚焦镜筒未锁好 C.激光机的聚焦镜筒未锁好 对策:锁好激光机的聚焦镜筒; 对策:锁好激光机的聚焦镜筒;
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