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。

在许多行业激光加工都是最后考虑的方法，因为激光器要良好稳定运行需要不断的维护以保证其Cpk值，这就无形中增加了生产商的成本。

再加上如今亚洲普遍进行大批量生产，比美国及欧洲更需要激光技术专家的支持。

光纤激光器的构成
鉴于YAG激光器是典型的使用棒泵浦源和反光镜准直的激光器，光纤激光器通过10um的光纤进行传输，这与长途电信网络的工作方式十分相像。

没有反射镜的光纤激光器称为布拉格光栅激光器，它是用布拉格光栅替代了传统的激光谐振腔进行工作的。

使用多个单发射二极管作为海底电缆摻铒光纤 (平均无故障运行时间400,000小时)的泵浦源。

所以实际上整个系统都是由单模光纤来传输能量，这样便能保证整个过程不需要耦合、没有热透镜效应和光路的校正(因为没有玻璃的光学器件)，而系统的设计维修时间间隔为30,000小时的工作时长。

在实际应用中能证明这点：SPI激光器的很大一部分的制造商用户都实行
24/7/365运作模式。

他们测算的普遍的激光器停机时间小于1%，且包括开机和热机时间。

(光纤激光器能实现快速启动且不需要热机)。

光纤激光器的优势
&mid dot;单模光纤，TEM00(M2<1.1)
·高稳定性激光（功率漂移小于+/-0.5%）
·激光通过光纤传输经准直的5mm的光束
·泵浦过程无需光源，无需替换配件，拥有超过30，000的工作时间
·没有热透镜效应，保证了激光质量和输出功率的稳定性
·不含玻璃光学器件，没有耦合过程或光路调整
结论
这项新兴技术标志着太阳能领域的令人惊喜的发展成果。

这能加快太阳能电池的加工时间和减少对半导体材料的浪费程度。

而光纤激光器又给这一正在成长中的技术一种可行的解决方案或进行更进一步的测试，种种测试结果都可以证明这一点。