激光刻蝕劃線(xiàn)技術(shù)比起其它的工藝它更高效,一方面它可以提高生產(chǎn)流程中的工藝可靠性,另一方面可降低生產(chǎn)成本。這些優(yōu)勢在生產(chǎn)晶硅太陽(yáng)能電池和薄膜太陽(yáng)能電池中得到了充分的體現。
在晶硅太陽(yáng)能電池生產(chǎn)中,激光技術(shù)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。激光技術(shù)越來(lái)越多地用于摻雜工藝,因為它能在太陽(yáng)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(dòng)性,特別是接觸柵極。
此外,激光技術(shù)的另一個(gè)應用是在晶硅太陽(yáng)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具有絕佳的光束質(zhì)量,可顯著(zhù)提高太陽(yáng)能電池的轉換效率,大大減少太陽(yáng)能電池每瓦特的成本。
對激光加工來(lái)說(shuō),由Cu(In,Ga)(S,Se)2組成的薄膜電池所使用的材料是最大的挑戰。如果基板是玻璃,那么鉬薄膜在一開(kāi)始刻線(xiàn)的階段就要加工。然而鉬沸點(diǎn)高,導熱性好,熱容量高。如果熱被應用到鉬層上,就會(huì )導致裂縫和剝落。用納秒激光脈沖加工不可避免這些缺點(diǎn),從而導致質(zhì)量的降低。光敏材料也會(huì )對導入的高熱易受影響的。硒比其他材料例如銅、銦、鎵的沸點(diǎn)低,因此在低溫時(shí)可以從混合物中脫離。通過(guò)“長(cháng)”激光脈沖加工會(huì )導致邊緣區短路因為沒(méi)有硒的半導體會(huì )轉換成合金。
為了保護薄膜太陽(yáng)能電池免于不利環(huán)境的影響,特別是防潮,在電池模塊的四周需要清除大約1厘米寬度的膜層,然而通過(guò)層壓保護,這能保護太陽(yáng)能電池免于腐蝕以及長(cháng)期防止短路。目前噴砂法被廣泛使用,盡管?chē)娚霸O備投資成本低,但在加工過(guò)程中會(huì )由于磨損、清除沙子以及相關(guān)檢測而產(chǎn)生的高昂后需費用。因此,激光技術(shù)是再適合不過(guò)的了。