EN
服务热线: 027-84656255
媒体中心
采行业之光,聚焦高能新闻
首页  >  媒体中心  >  公司新闻

成熟的激光刻线工艺——高能激光

2012.08.31 981 字号

 对于P1、P2和P3层的刻线应用而言,用于微加工应用的、输出波长为1064nm和532nm的结构小巧紧凑的二极管泵浦激光器,无疑是无疑是一种理想的选择,并且这种激光器能够提供极高的脉冲稳定性。由于绿光激光器的平均功率均为数瓦量级,因此能够将光束分光后进行多光束并行加工,从而进一步提高工作效率。当然,激光器也应提供相应的分时输出选择,来减少非生产时间。为了防止接触面半导体层的脱落,加工过程中需要的典型脉冲重复频率为35~45kHz。尽管喷砂方法的投资成本较低,但是这个过程却会带来磨损、砂的清除以及防尘污染方面的成本。人们通常所说的刻线就是单个激光脉冲刻蚀的一个连贯过程,该脉冲聚焦后光斑大小为30~80μm,因此在P1层刻线中,要采用脉宽为几十纳秒(10~80ns)的脉冲光对玻璃基底进行刻蚀。通过提高激光的平均功率,能够获得卓越的加工质量。

  透明导电氧化物(TCO,如ZnO和SnO2)通常使用近红外激光和相对较高的脉冲重复频率进行加工。目前多使用喷砂的方法来清除这个边缘。更适用这种加工应用的是采用光纤传输的激光器系统,其输出方形或矩形光斑。 利用光斑的平行组合,加工效率能比采用传统光纤提高50%以上,同时还在保证加工安全的前提下降低了脉冲重复频率。
   单脉冲刻线机理本身的特征对脉冲重复频率提出了一定的限制。这类激光器的脉冲持续时间为8~ 40ns,脉冲重复频率为1~100kHz。
 
清除保护
 
  事实上,用同一个脉冲就可以清除所有的边缘薄膜层,并且清除速率的提高与激光的平均功率密切相关。较高的脉冲重复频率能够确保切口处的彻底清洁。激光经过光纤传输后能量分布更加均匀,从而实现清除效果的高度一致性。P2层和P3层的刻线机理与P1层相同。通常需要的脉冲重复频率要超过100kHz。常用的刻蚀阈值约为2J/cm2,也就是能将25μJ的激光能量聚焦到直径为40μm的面积上,其平均功率非常低。
  为了防止太阳能电池模块被腐蚀或短路,必须要在其边缘留出大约1cm宽边缘,用于接下来整个电池模块的封装。具有高平均功率和高脉冲能量的激光,可以一次性清除特定的区域。成熟的激光刻线工艺
 
  在非晶硅或碲化镉(CdTe)薄膜太阳能电池模块的生产过程中,导电薄膜和光伏薄膜被沉积在大面积玻璃基板上。每层薄膜被沉积后,均利用激光对膜层进行刻蚀,并使各个电池之间自动串联起来。绿激光对于硅的破坏阈值远低于其对TCO的破坏阈值,因此绿激光可以安全透过TCO膜层后,对吸收层进行刻线。
武汉高能激光设备有限公司是专业研发、生产激光切割机、金属激光切割机、光纤激光切割机等激光设备的现代化制造企业。精确的选择性非接触式激光加工,能够可靠地集成到薄膜太阳能电池模块的生产线中。
  根据材料对激光的吸收系数的不同,需要为特定的加工工艺选择合适的激光波长。这样,就能够根据电池宽度设定电池和模块的电流。另外,还可以与扫描振镜结合适用,以减少加工过程中的非生产周期。薄膜太阳能电池模块的生产需要洁净的、经济实惠的解决方案,激光加工方案无疑是更佳选择。激光加工可以实现大约50cm2/s的去除速度,甚至在30s之内就能加工完成一块标准尺寸的太阳能电池模块。此外,可以采用几个不同的工作站共享同一台激光器的加工方案,这样就可以做到产品的上下料时间并不影响激光器的生产效率。