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为什么薄膜太阳能电池要用紫外激光切割?

日期:2021-04-08    来源:Beyondlaser

       太阳能是未来代替化石能源的主要清洁可再生新能源之一。薄膜太阳能电池作为目前非常有前景的一种相对较成熟的太阳能电池,具有原料节省、成本低、弱光吸收性好、可制作大面积电池片等优势。

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       而激光切割已经成为集成型太阳能薄膜电池的重要技术,对制造大面积的集成型-Si太阳能薄膜电池有很大吸引力,能有效地简化电池的制作工序。相对于掩膜法切割,激光切割可以降低成本,增大整个电池的有效面积。因此,激光切割成为集成型-Si太阳能电池的重要技术之一。

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       目前,应用的激光切割工艺是通过近红外(1064nm)和绿光(532nm)相结合实现的。这两种波长的激光与材料的相互作用是通过热传导传递能量的热效应,切割过程中热传导必然会引起切割边缘的热影响区和造成切割边缘非晶硅薄膜的晶化及缺陷浓度的变化。这些因素都会降低电池的光电转换效率,甚至会增强电池光致衰减效应。紫外(355nm)激光刻蚀是利用其波长短,光子能量大,从而能直接打断非晶硅链接物质原子组分的化学键,实现加工效果的“冷”加工,减小了刻蚀边缘的热影响及其引起的晶化和缺陷浓度。

       薄膜太阳能电池工艺已趋于成熟,制造成本低,且不受晶硅原料瓶颈的制约,已成为太阳能电池中最成熟的产品,对整个洁净可再生能源发展起了巨大的推动作用。

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