激光设备在非晶硅薄膜太阳能电池生产线中的应用
激光刻划在薄膜太阳能中的应用
四、电池内部结构图
四、电池内部结构图
Dead area
Cell width Line width 45um
激光刻蚀效果的好坏、dead area的宽窄都会影响产品的转换效率。
四、电池内部结构图
Spot size (um)
P1=40 P2=65 P3=80 360
Total （um）
Overlap(%)
一、太阳能电池工艺简介 太阳能电池生产流程图
一、P1工艺简介
P1刻划2D效果图
10X效果图上
40X效果图
一、P1工艺简介
P1刻划3D效果图
一、P1工艺简介
P1采用波长为1064nm的激光来刻划（激光能量9-10W)， 刻划P1的作用是：将TCO分节，作为子电池衬底（按图纸要求将导电 膜划分成所需要的子电池单元）
P2工艺标准
刻划线宽75±5μm，重合率45%±5%，底部非晶硅去除干净，刻线边 缘无毛刺，不能伤到导电膜
P3工艺标准
刻划线宽75±5μm，重合率35%±5%，铝膜需去除干净，刻线边缘无 毛刺，不能伤到导电膜 （具体工艺标准请以相关工艺文件为准）
工艺调试相关参数
激光电流—直接影响激光器光束的能量 激光频率—影响光斑重合率的主要参数 平台速度—MIT的刻线速度是1300mm/s
二、P2、P3工艺简介
P2、P3刻划2D效果图
40X效果图
二、P2、P3工艺简介
P2、P3刻划3D效果图
二、P2、P3工艺简介
P2、P3刻划3D效果图
二、P2、P3工艺简介
P2、P3采用波长为532nm的激光来刻划， 刻划P2的作用是：将非晶硅膜层去掉，露出前级TCO，便于镀PVD时， 铝膜能与TCO相连，从而让子电池串联在一起。 刻划P3的作用是：完成子电池的分离。
一个非晶硅薄膜太阳能电池制备用激光刻线系统
一个非晶硅薄膜太阳能电池制备用激光刻线系统肖光辉;覃海;蓝劾;叶健;杨明生;潘龙法【期刊名称】《应用光学》【年(卷),期】2011(032)005【摘要】非晶硅薄膜太阳能电池制备过程中的激光刻线工艺要求刻线宽度在30 μm～50 μm之间,死区范围小于300 μm,刻线深度符合工艺要求.这不仅要求激光器具有较高的光束质量,而且要求光学系统具有较高的成像质量和较宽的焦深.设计了单激光器四分光路的激光刻线系统.采用设计的激光刻线装置,在1 400 mm×1 100 mm×3.2 mm玻璃基板上进行刻线试验,分别得到刻线P1,P2,P3的线宽为35μm,50μtm和45 μm,死区范围(P1至P3的距离)为287 μm,最终深度分别为0.98 μm,0.24 μm和0.58 μm,刻线宽度和深度均符合薄膜太阳能电池制备工艺要求.%The laser scribing process for a-Si (amorphous silicon) thin film solar cell preparation requires the line width of 30 jJim~50 jum, the dead zone of less than 300 ^tm in size, and the compliance of line depth with the process requirements. Thus, the high beam quality of the laser is required, as well as the high imaging quality and wide focal depth of the optical system. A laser scribing system with a single laser and four-way light splitters was designed. With the designed laser scriber, a laser scribing test was done on a 1 400 mmX 1 100 mmX 3. 2 mm glass substrate. The widths of the scribing lines PI, P2 and P3 were 35 ptm, 50 ptm and 45 ptm, respectively, the dead zone (distance between PI and P3) was 287 fxm, and their final depths were 0.98 fim, 0. 24 ^m and 0. 58 jum respectively. Theresults show that the widths and depths of the scribing lines meet the requirements of thin film solar cell preparation process.【总页数】6页(P1016-1021)【作者】肖光辉;覃海;蓝劾;叶健;杨明生;潘龙法【作者单位】东莞宏威数码机械有限公司研发中心,广东东莞523018;东莞宏威数码机械有限公司研发中心,广东东莞523018;东莞宏威数码机械有限公司研发中心,广东东莞523018;东莞宏威数码机械有限公司研发中心,广东东莞523018;东莞宏威数码机械有限公司研发中心,广东东莞523018;清华大学机械工程学院精密仪器与机械学系光盘国家工程研究中心,北京100084【正文语种】中文【中图分类】TN249;TM914.4【相关文献】1.激光设备在非晶硅薄膜太阳能电池生产线中的应用 [J], 常温;文亦武2.非晶硅薄膜太阳能电池激光除边工艺研究 [J], 王中;何里;卢飞星3.非晶硅薄膜太阳能电池的紫外激光刻蚀工艺 [J], 张超;张庆茂;郭亮;吕启涛;吴煜文4.非晶硅/非晶硅锗双结薄膜太阳能电池的模拟研究 [J], 李娟;冯国林5.非晶硅薄膜太阳能电池分析与研究 [J], 张仁霖因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
脉冲激光对非晶硅薄膜晶化现象的影响
近年来 ，针对半导体材料 的激 光退 火技术引起了人们 的很大研究 兴趣 通常 ， 经过离子注入 的半导体材 料都有一定的 晶格损伤 ， 使用 常 规 的热退 火方法来消 除晶格损伤 ， 需要较 高温度 （ ００ １０ ℃以上 ） 和较 长 ｔ 司 （ ３ ｍｉ） ￣１ 约 ０ ｎ 的热处理过程 ， 导致材料表 面容易遭 到污 染 ， 这 基底材 料 由于长时间加热引起电学性能下降 ，甚至 在一些情况下还不能较好 的消除晶格损伤 。 激光退 火技 术可以克服普通热退火技术 的这些缺点 ， 它不仅能够较好消除晶格损 伤 ， 同时还能 获得较 高的电激活率… 。较之 常 规 热 退 火 技 术 ， 光退 火 技 术 具 有 其 独 特 的优 势 ， 如 空 间 上 可 以小 激 比 范 围选 择 退 火 区 域 ， 火 时 间也 比 较 短 。 激 光 照 射 表 面覆 有 杂 质 源 的 退 用 半导体材料 ， 能够使杂质向半导体材料内部扩散， 从而制成 ｐ ｎ 。还能 －结 使金属与半导体材料合金化 ， 实现 良好的欧姆接触 ， 降低接触电阻值日 ， 因而可以减少太阳能电池生产的工 艺步骤 ， 生产成本 。 降低 ２激 光 退火 的机 理 ． 激光退火的基础在于接受激光照射 的材料表 面温度升高引起热效 应而达到退火 目的。 激光技术是一种 自上而下 的加热技术 ， 在激光热扫 描薄膜表面时 ， 在扫描样 品内形成 了一定 的温度梯 度 ． 当非晶硅薄膜 的 厚度较小时 ， 温度梯度的效应会减弱。 此 硅材料吸收激光辐射能量的能 力受激光 能量 与 自身的限制 ，能量 过大会熔 化 ， 激光退火是熔化模式 的退火 。根据一维扩散方程
生 产要 求
［ 关键词 ］ 晶硅薄膜 非
１引 言 ．
Ｐ ＣＶ Ｅ Ｄ 咏冲 激 光退 火 采用氮气保 护 ， 激光器 电流 ２ ｍＡ， 冲宽度 ５ ｓ非 晶硅表 面光斑直径 ０ 脉 ｍ， 为 １ｍＦ， 冲 频率 ２ 。退 火 时 间 ３ ０ ｌ脉 ｌ ０Ｈｚ ０秒 。 ４激光退火对薄膜结构与表面形貌的表征与分析 ． 经过激光退火 工艺处理的非晶硅薄膜样片 ，其处理效果采用 ｘ射 线衍射 （ Ｒ 以及原子力显做镜（ Ｆ 进行结构 和形貌分析 。 Ｘ Ｄ） Ａ Ｍ） （） １薄膜结构的表征与分析 ｘ射 线衍射 ， ｘ ｒｙ ｉｒｃｉ （ Ｄ）对样 片进行 ｘ射线 衍射 ， 即 —ａ ｆ ａｔ ｎ ＸＲ ， ｄｆ ｏ 分析其 衍射获得 的图谱数据 ， 可以分析材料 的成分 、 内部形 态或结构 ， 如晶 向、 晶粒大小等数据 。衍射强度方程为
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。
激光切割设备在太阳能领域的应用
激光切割设备在太阳能领域的应用激光切割技术是一种高精度、高效率的切割方法，在工业领域得到了广泛的应用。
而在太阳能领域，激光切割设备同样发挥着重要的作用。
本文将探讨激光切割设备在太阳能领域的具体应用，并分析其优势和局限性。
太阳能技术作为一种可再生能源，具有巨大的潜力。
然而，在太阳能电池板的生产过程中，需要进行精确的切割和加工。
传统的机械切割方式存在操作复杂、效率低下等问题。
而采用激光切割设备，可以实现高速、高质量的切割，提高生产效率，降低成本。
首先，激光切割设备在太阳能领域的应用主要体现在太阳能电池片的生产过程中。
太阳能电池片通常采用硅材料，需要在加工过程中进行切割、打孔等工艺。
传统的机械切割方法容易使硅片产生裂纹，影响电池片的质量。
而激光切割设备可以通过调整切割参数和控制能量密度，实现对硅片精确的切割，避免了产生裂纹，提高了电池片的质量和效率。
其次，激光切割设备还可以应用于太阳能电池板的安装连接过程。
太阳能电池板通常由多个电池片组成，需要进行连接和布线。
传统的连接方式常常需要使用导线和焊接，而这种方式容易造成电阻的增加和热均匀性的降低。
而激光切割设备可以通过在电池片间切割通道，实现电池片的直接连接，提高了电池板的电导率和热均匀性。
此外，激光切割设备的应用还可以扩展到太阳能电池板的材料选择上。
目前，硅材料是主流的太阳能电池片材料，但其生产过程复杂且成本较高。
与之相比，其他材料如薄膜太阳能电池片材料更具有潜力。
而激光切割设备可以通过调整能量密度及切割速度等参数，适应不同材料的切割需求，为新材料的应用提供了可能。
尽管激光切割设备在太阳能领域的应用前景广阔，但也存在一些局限性。
首先，激光切割设备的采购和维护成本较高，这对于一些中小企业来说可能是个挑战。
其次，激光切割技术对操作者的技术要求较高，需要专业的培训和操作技巧。
此外，激光切割设备在切割过程中可能产生一些有害气体和废弃物，对环境保护提出了一定要求。
激光加工在非晶硅薄膜太阳能电池制造中的应用
激光加工在非晶硅薄膜太阳能电池制造中的应用李轶武汉华工激光工程有限责任公司技术中心太阳能电池是利用光电转换原理将太阳的辐射光通过半导体物质转变为电能的一种器件，这种光电转换过程通常叫做“光生伏特效应”，因此太阳能电池又称为“光伏电池”。
在过去的5年里，太阳能电池的开发应用已逐步走向商业化和产业化；太阳能电池已经在我国和一些国家大批量生产和应用；同时科研人员正在开发光电转换率更高、成本更低的太阳能电池。
可以预见，太阳能电池在人们的生产、生活中很可能成为替代煤和石油的重要能源之一。
图1：非晶硅薄膜太阳能电池图2：非晶硅薄膜太阳能电池的层叠结构图3：非晶硅薄膜太阳能电池生产的主要设备和工艺流程图4：将连续的膜层细分为单个电池图5：在单个电池之间建立串联连接结构非晶硅薄膜太阳能电池简目前可生产的太阳能电池主要有多晶硅太阳能电池、单晶硅太阳能电池和非晶硅薄膜太阳能电池。
多晶硅太阳能电池和单晶硅太阳能电池受上游晶体硅材料供应的短缺，导致越来越多的晶硅太阳能电池生产设备产量不足，不断上涨的晶硅价格也限制了晶硅太阳能电池的发展。
仅以硅原材料的消耗计算，生产1兆瓦晶体硅太阳电池，需要10～12吨高纯硅，但是如果消耗同样的硅材料用以生产非晶硅薄膜太阳能电池，则产出可以超过200兆瓦。
尽管非晶硅薄膜太阳能电池的转换效率（6％左右）不如晶硅太阳能电池的转换效率（15％～16％）高，但是其厚度（700nm）却要比晶硅太阳能电池（厚度为180μm）薄很多。
换句话说，非晶硅薄膜太阳能电池的总效能要比晶硅太阳能电池高很多。
对于同样功率的太阳电池阵列，非晶硅太阳电池比单晶硅、多晶硅电池发电要多约10%，而且非晶硅太阳电池的能源回收期仅1-1.5年。
非晶硅的原料是晶硅太阳能电池生产中西门子法生产多晶硅之前的硅烷气体，通过在硅烷（SiH4）中掺杂乙硼烷（B2H6）和磷化氢（PH3）等气体，在低成本基板上（玻璃、不锈钢）低温成膜，避开了成本最高和技术难度最大的西门子法工艺，直接将硅烷气体进行玻璃镀膜，然后制作电极和封装。
激光技术在薄膜太阳能电池片制造设备中的应用探索
激光技术在薄膜太阳能电池片制造设备中的应用探索随着对可再生能源的需求日益增长，太阳能电池的制造技术也在不断进步。
薄膜太阳能电池是其中一种重要的太阳能电池技术，它具有较低的成本、较高的灵活性和较高的效率。
然而，为了进一步提高薄膜太阳能电池的效率和降低成本，激光技术在薄膜太阳能电池片制造设备中得到了广泛的应用和探索。
激光技术在薄膜太阳能电池片制造设备中的应用主要涉及到以下几个方面：首先，激光技术在薄膜太阳能电池的边界定义和切割中具有重要作用。
在薄膜太阳能电池的制造过程中，需要对电池片进行边界的定义和切割。
传统的机械切割方法存在一定的缺点，比如产生副产物、易引起片裂和加工精度不高等。
而激光切割技术能够将这些问题减至最低。
激光切割技术具有非接触性、高精度和高效率的特点，可以根据不同的需要对薄膜太阳能电池片进行精确的边界切割，提高产品质量和生产效率。
其次，激光技术在薄膜太阳能电池制造中的微纹理处理中具有潜力。
微纹理处理是提高薄膜太阳能电池光吸收能力和转换效率的关键步骤之一。
通过在薄膜太阳能电池片的表面形成微小的纹路，可以增加光的散射和吸收，提高电池对太阳光的利用率。
传统的微纹理处理方法主要采用腐蚀液体，但存在环境污染和生产不稳定等问题。
而激光技术可以通过控制激光的功率、频率和扫描速度等参数，精确地在薄膜太阳能电池片的表面形成所需的微纹理结构，避免了传统方法的缺点，并可以根据需要进行灵活调整，提高薄膜太阳能电池的效率和可靠性。
此外，激光技术还可以应用于薄膜太阳能电池的背电极制造中。
薄膜太阳能电池的背电极起着支持和电流传输的作用。
传统的背电极制造方法主要采用金属蒸发或磁控溅射等技术，但存在成本高、制备复杂和加工效率低等问题。
激光技术可以通过选择合适的材料和工艺参数，直接在薄膜太阳能电池片的背面形成背电极结构，减少了材料浪费和加工步骤，提高了背电极的制备效率和质量。
最后，激光技术在薄膜太阳能电池制造中还可以应用于电路连接的焊接。
半导体激光器在太阳能电池领域的应用
半导体激光器在太阳能电池领域的应用现今，激光器已经普遍应用于太阳能电池生产领域，如脉冲Nd:YAG激光器或Nd:YVO4激光器用于太阳能电池的边缘隔离。
在太阳能电池生产中，通过对硅片进行激光钻孔、激光切割、激光划线来实现背部电连接，这些方法同样被认为是可行的激光处理方法。
若要实现此法，则需使用具有较高峰值功率和良好光束质量的脉冲激光器。
虽然高功率半导体激光器不能达到这些参量，但当使用具有毫米级焦点的紧凑型连续光源时，高功率半导体激光器仍具有其优势。
下面将着重描述激光器在太阳能电池生产领域的应用，介绍它是如何实现焊接、再结晶或烘干功能的。
所有这些应用都有其共同点——在几平方毫米的区域范围内可达到目标热值。
半导体激光器——激光焊接在光伏组件的生产中，单个太阳能电池通过焊接连接带互相电连接。
焊接时，焊料必须与其同时达到一定程度的良好导电性能。
因其不确定的热输入和应用期间产生的机械应力，业界很少采用Kolben焊，而是更偏向使用感应钎焊、热空气焊或微型火焰钎焊等焊接方法。
因太阳能电池越来越薄(<200μm)，在其生产过程中，物美价廉的硅太阳能电池对其晶圆处理的要求也就越来越高，应尽可能地减小在处理过程中晶圆的报废率和热应力。
采用高功率半导体激光器进行焊接有诸多优点，而这些优点对于太阳能电池的电连接是必不可少的。
这是一种无接触方法，是通过对空间和时间上输入热量的定义以及确保太阳能电池本身的热应力最小来实现的。
为提高过程的稳定性，半导体激光器可以在一个闭环控制回路里（闭环）通过高温计的作用，尽可能地控制和减小焊缝的热量输入(见图1)。
在自动化生产过程中，可实现大批量重复生产，同时也提高了效益，实现了较高的光电效率。
图1：扫描头的工作方式多数情况下，上述提及的高温计被集成到激光加工头中，其探测范围静态地通过激光焦距调节。
Galvo扫描仪和高温计的结合体现了轴上实时温控的灵活优势，并在材料加工方面激光功率和曝光时间参数相同的前提下，ISFH得出无铅丝(Sn96.5Ag3.5)和含铅丝（Sn60Pb40）的可比结论。
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。
激光在薄膜电池中的应用
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
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
调节: 振动和机台
/
测量工具: 目测，光学显微镜 目测，
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 .
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
激光助力高效太阳能电池生产
案例分析：成功应用激光刻蚀技术企业
企业A
通过引进先进的激光刻蚀设备和技术，实现了太阳能电池 生产的高效、精准刻蚀，大幅提高了电池光电转换效率， 降低了生产成本。
企业B
针对自身产品特点，制定了独特的激光刻蚀工艺方案，成 功解决了传统刻蚀工艺中存在的难题，提升了产品竞争力 。
企业C
注重激光刻蚀技术的研发与创新，不断推出具有自主知识 产权的激光刻蚀设备和工艺方案，为行业发展做出了积极 贡献。
激光切割工艺参数优化研究
激光功率与切割速度
研究不同激光功率和切割速度对切割 质量的影响，优化工艺参数以提高切 割效率和降低成本。
材料特性与激光波长
针对不同材料特性选择合适的激光波 长，提高激光与材料的相互作用效果 ，优化切割工艺。
辅助气体种类及压力
分析不同辅助气体（如氧气、氮气等 ）及其压力对切割效果的影响，选择 合适的辅助气体以提高切割质量。
通过引进先进的激光切割设备和 技术，实现了太阳能电池板的高 效、精准切割，提高了生产效率
和产品质量。
企业B
针对传统机械切割方式存在的效率 低下、精度不足等问题，采用激光 切割技术进行改进，取得了显著的 经济效益和社会效益。
企业C
在激光切割技术的基础上，进一步 研发了自动化、智能化的生产线， 实现了太阳能电池板的全自动、高 效生产。
工艺参数调整策略
针对不同材料、不同结构的太阳能电池，制定相应的工艺参数调整策 略，确保刻蚀效果最佳。
刻蚀质量检测方法与标准
刻蚀质量检测方法
采用显微镜、光谱仪等设备对刻蚀后的 太阳能电池表面进行检测，评估刻蚀效 果。
VS
刻蚀质量标准
制定统一的刻蚀质量标准，包括刻蚀深度 、线宽、间距等关键指标，确保产品质量 稳定可靠。
211049855_激光掺杂设备在PERC_太阳电池生产中的应用
太 阳 能第03期 总第347期2023年03月No.03 Total No.347 Mar., 2023SOLAR ENERGY0 引言随着光伏行业的不断发展，激光设备属于先进的行业高精密设备，其已成为太阳电池加工工序中的重要组成部分，直接影响精密太阳电池的加工。
在太阳电池生产中，激光设备主要应用于电池边缘钝化、排列划线、切割划片、硅片标记、薄膜烧蚀等。
而在PERC太阳电池工艺中，主要应用的激光设备为激光消融设备、激光掺杂设备和激光无损伤划片设备等。
本文通过阐述激光掺杂工艺在PERC太阳电池生产中的重要作用、激光掺杂设备的原理和结构、激光掺杂设备的光斑聚焦原理和光斑异常的解决方案，以及光路维护要求，对激光掺杂设备在PERC太阳电池生产中的应用进行了详细介绍。
1 PERC太阳电池生产中的3种主要激光设备PERC太阳电池生产中的3种主要激光技术为激光消融技术、激光无损伤划片技术和激光掺杂技术，所用激光设备为PERC太阳电池制作过程中的重要设备。
1)激光消融技术是利用激光在硅片的背面进行打孔或开槽(下文简称为“激光刻槽”)，将部分AlO x薄膜层与SiN x薄膜层打穿露出硅基体，背电场通过薄膜上的孔或槽与硅基体实现接触，即要求激光设备具有较高能量密度的激光光束照射在被加工的材料表面，材料表面吸收激光能量，温度升高、产生熔融、烧蚀、蒸发，从而达到去除表层的目的。
激光消融设备是PERC太阳电池生产流程中不可缺少的关键性设备。
2)激光无损伤划片技术又称为激光热应力切割技术[1]，是利用激光局部照射产生不均匀的热效应，在受热区产生一个不均匀的温度场，使材料表面产生温度梯度，诱发热应力产生。
其中激光光斑处温度高，为压应力状态，激光光斑前后位置处于拉应力状态，由于脆性材料抗压强度远DOI: 10.19911/j.1003-0417.tyn20211215.01 文章编号：1003-0417(2023)03-46-06激光掺杂设备在PERC太阳电池生产中的应用李少猛*，赵爱爽，张黎静，李 朝，黄正业(晶澳太阳能有限公司，邢台 055550)摘 要：首先介绍了在太阳电池生产过程中激光设备的类型，阐述了激光掺杂工艺在PERC太阳电池生产过程中的重要作用，然后介绍了激光掺杂设备的原理和结构，以及其光斑聚焦原理，提出了光斑异常解决方案，并分析了光路维护要求，提出了可保证了激光掺杂设备高效稳定运行的维护方法。
矿产
矿产资源开发利用方案编写内容要求及审查大纲
矿产资源开发利用方案编写内容要求及《矿产资源开发利用方案》审查大纲一、概述
㈠矿区位置、隶属关系和企业性质。
如为改扩建矿山, 应说明矿山现状、
特点及存在的主要问题。
㈡编制依据
(1简述项目前期工作进展情况及与有关方面对项目的意向性协议情况。
(2 列出开发利用方案编制所依据的主要基础性资料的名称。
如经储量管理部门认定的矿区地质勘探报告、选矿试验报告、加工利用试验报告、工程地质初评资料、矿区水文资料和供水资料等。
对改、扩建矿山应有生产实际资料, 如矿山总平面现状图、矿床开拓系统图、采场现状图和主要采选设备清单等。
二、矿产品需求现状和预测
㈠该矿产在国内需求情况和市场供应情况
1、矿产品现状及加工利用趋向。
2、国内近、远期的需求量及主要销向预测。
㈡产品价格分析
1、国内矿产品价格现状。
2、矿产品价格稳定性及变化趋势。
三、矿产资源概况
㈠矿区总体概况
1、矿区总体规划情况。
2、矿区矿产资源概况。
3、该设计与矿区总体开发的关系。
㈡该设计项目的资源概况
1、矿床地质及构造特征。
2、矿床开采技术条件及水文地质条件。
矿产
矿产资源开发利用方案编写内容要求及审查大纲
矿产资源开发利用方案编写内容要求及《矿产资源开发利用方案》审查大纲一、概述
㈠矿区位置、隶属关系和企业性质。
如为改扩建矿山, 应说明矿山现状、
特点及存在的主要问题。
㈡编制依据
(1简述项目前期工作进展情况及与有关方面对项目的意向性协议情况。
(2 列出开发利用方案编制所依据的主要基础性资料的名称。
如经储量管理部门认定的矿区地质勘探报告、选矿试验报告、加工利用试验报告、工程地质初评资料、矿区水文资料和供水资料等。
对改、扩建矿山应有生产实际资料, 如矿山总平面现状图、矿床开拓系统图、采场现状图和主要采选设备清单等。
二、矿产品需求现状和预测
㈠该矿产在国内需求情况和市场供应情况
1、矿产品现状及加工利用趋向。
2、国内近、远期的需求量及主要销向预测。
㈡产品价格分析
1、国内矿产品价格现状。
2、矿产品价格稳定性及变化趋势。
三、矿产资源概况
㈠矿区总体概况
1、矿区总体规划情况。
2、矿区矿产资源概况。
3、该设计与矿区总体开发的关系。
㈡该设计项目的资源概况
1、矿床地质及构造特征。
2、矿床开采技术条件及水文地质条件。
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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
ＣＨＡＮＧ Ｗ ｅ ｎ．Ｗ Ｅ ． Ｎ Ｙｉ ＷＵ （ ｅ ｉｇＴ Ｔ ｔｅ ｃ ｏ ｉ ｅ ｈ ｏ ｇ Ｏ． Ｌ Ｄ，Ｂ ｉ ｇ１ １ ０ Ｃｈ ａ Ｂ ｉ Ｓ Ｄ Ｏｐ０ Ｉ ” ｎ ｓＴ ｃ ｎ ｌ ｙＣ ，Ｔ ｊ ｎ ｅ ｃ ｏ ｅｊ ０ ２ ４， ｉ ） ｉ ｎ ｎ
双结构 ， Ｔ Ｏ薄膜 连接 的第 一结称 为顶层 非 晶硅层 ａ 与 Ｃ —
Ｓ， ｉ能吸收短 波长 的光子 ， 晶硅层连接 的第二结称 为底 与非 层微 晶硅层 ｕ —ｉ能 吸收长 波长 的光 子。 阳光 先透 过顶 ｃＳ，
层玻璃和透明导 电薄膜到达顶层非 晶硅层 ， 阳光中的短波
长 光 子 被 顶层 非 晶硅 层 吸收 ， 长 波 长 光 子 透 过顶 层 非 晶 而 硅 层 到 达 底 层 微 晶硅 层 ， 被 底 层 微 晶硅 层 吸 收 ， 种 结 并 这
０ 引言
太 阳能电池是利 用光 电转换原 理将太 阳辐射光 通过
半导体转化为 电能 的 １ 种器件 。这 种转换 过程 通常称 为
“ 生 伏 特 效 应 ” 因此 ， 阳 能 电 池 又 称 为 “ 伏 电 池 ” 光 ， 太 光 。 随 着 全 球 气候 变 暖 、 态 环 境 恶 化 、 规 能 源 短 缺 并 造 成 生 常
环境污染的形 势下 ， 阳能 电池 以具有 充分 的清 洁性 、 太 绝
构有较高的光电转换效率 。通过磁控溅射制作 的 Ａ Ｌ电极
对的安全性 、 资源 的相对广 泛性 和充足 性 、 寿命 以及 免 长
连接着有效层 的背电极 。最后 ， 用防护玻璃罩 密封 乙烯醋
维护性 等其他 常规 能 源不 具备 的优 点 ， 认 为是 人类 生 被
Ａｂｓ ｒ ｃ ： Ｌ ｓ ｒｅ ｕ ｐ ｎｔｉ ｍ ｏ ｈ ｅ ｄｉ ｑ ｐｍｅ ｔｉ ｏ ｃ ｉｅ ｏ ｏａ ａｔ ｒ ａ ｐ ｉａｉ ｎ ｏ ａ ｅ ｑｕ ｐ ｎｔｉ ｏ ｔａ ｔ ａ ｅ ｑ ｉ ｍｅ ｓａ ｎｇｔ ｅ ｌａ ｎｇｅ ｕｉ ｎ ｎ ｐｒｄｕ ｔｌｎ ｆｓ ｌｒｂ ｔｅｙ． ｐ ｌｃ ｔｏ ｆｌｓ ｒｅ ｉ ｍｅ ｎ ｐｒｄ—
是 １ Ｐｉ 结构 ， 种 ．ｎ ． 主要特点是在 Ｐ层和 ｎ层之间设有１ 层
在几个微米 ， 相对 于厚度为 ２ ０ ｍ左 右 的晶体 硅 电池 来 ０
较厚的多 晶硅 本 征 层 （ 层 ） ｉ 。其 制 备 温 度 低 （０ Ｃ ～ １０ ｏ
说大大节省 了原材料 ， 晶硅 薄膜太 阳能 电池 的制 造相 且非 对简单 ， 成本较 为低廉 。因此 ， 近几年 非 晶硅薄 膜太 阳能
ｕ ｔ ｌｎ ｆ ａ Ｓｉｆｌ ｓ ｌ ｒ ｂ ｔｅ ｓ ｂ ｉ ｆｙ ｄｅ ｃ ｉ ｅ ｎ ｔ ｓ ｐ ｐｅ ． ｃ ｉ ｅ ｏ — ｍ ｏ ａ ａ ｔ ｒ ｉ ｒｅ ｓ ｒｂ ｄ ｉ ｈｉ ａ ｒ ｉ ｙ ｌ Ｋ ｅ ｏ ｄｓ：ｌ ｓ ｒ ｅ ｕｉ ｍｅ ； ＴＣＯ ｌ ；ＰＥＣＶＤ ；ａ Ｓ ｉｍ ｏ ａ ｔｅ ｙ ｙｗ ｒ ａ ｅ ｑ ｐ ｎｔ ｉ ｆｍ ・ ｉ Ｆ ｌ ｓ ｌ ｒ ｂａ ｔ ｒ
２ １ 年 第 ５期 （ 第 ６ ０１ 总 ８期 ）
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２ １ 年 ５月 ０１
Ｅ Ｅ Ｇ Ｎ Ｎ Ｒ Ｙ Ｏ Ｓ Ｒ Ａ Ｉ Ｎ Ｎ Ｒ ＹＡ Ｄ Ｅ Ｅ Ｇ Ｎ Ｅ Ｖ Ｔ Ｃ Ｏ
激 光 设 备在 非 晶硅 薄膜 太 阳能 电池 生产 线 中 的应 用
电池 产 业 发 展 迅 猛 。
２０℃ ） 目前 ， ０ 。 用这种方法制备 的 电池 ， 验室最 高效率 实
已达 １． 。薄膜 沉积后 ， 光刻 划设 备根据 工艺 的要 ０７％ 激
求 ， 沉 积 膜 进 行 高 速 、 确 的刻 划 。 对 精
１ 非 晶 硅 太 阳 能 电 池 的 原 理 及 其 工 艺 流 程