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1、非晶硅薄膜太阳能电池激光除边工艺研究第35卷第2期2011年3月激光技术LASERTECHNOLOGYV01.35.No.2March.201l文章编号:1001—3806(2011)02—0160—03非晶硅薄膜太阳能电池激光除边工艺研究王中,何里,卢飞星(1.华中科技大学激光加工国家工程研究中心,武汉430074;2.武汉华工激光工程有限责任公司,武汉430223)摘要:为了解决在非晶硅薄膜太阳能电池的制备中,喷砂除边工序存在污染大,加工一致性不佳等问题,使用l064nm脉冲光纤激光器,在加工速率3500
2、mm/s,功率30W,重复频率80kHz,填充线间距0.05mm的参量下,完成了激光除边,获得了清除区电阻大于1000M~的样品.根据实验效果确定了最佳光斑交叠比,和Y方向的最佳比值分别为0.83和0.88.结果表明,激光功率足够时,光斑交叠情况会明显影响除边的效率和效果,扫描速率应与重复频率和填充线间距匹配,从而在最佳效率下获得理想的加工效果.关键词:激光技术;非晶硅薄膜太阳能电池;激光除边;脉冲光纤激光器;光斑交叠比中图分类号:TN249文献标识码:Adoi:10.3969/j.issn.1001—380
3、6.2011.02.005Researchoflaseredgedeletiontechnologyofa-Si:HthinfilmsolarcellWANGZhong,HELi,LUFeixing.(1.NationalEngineeringResearchCenterforLaserProcessing,HuazhongUniversityofScienceandTechnology,Wuhan430074,China;2.WuhanHuagongLaserEngineeringCo.Ltd.,Wuhan
4、430223,China)Abstract:Inthemanufactureofa—Si:Hthinfilmsolarcell,sandblastingedgedeletionhassomedisadvantagesofpollutionandpoorconformity.Laseredgedeletionwascarriedoutwitha1064nmpulsedfiberlaserundertheconditionsof3500mm/sscanspeed,30Woutputpower,80kHzfrequ
5、encyand0.05nunlinespace.TheresistanceofthespecimenwaslargerthanIO00M~.Thebestbeamspotoverlapratiowasacquiredaccordingtotheexperinmntalresults,andtheratioinandYdirectionwas0.83and0.88respectively.Itshowedthatbeamspotoverlapstatusinfluenceddeletionefficiencya
6、ndeffectobviouslywithenoughoutputpower.Scanspeedshouldmatchwithfrequencyandlinespacetoobtainthebestprocessingeffectwiththeoptimalefficiency.Keywords:lasertechnique;a—Si:Hthinfilmsolarcell;laseredgedeletion;pulsedfiberlaser;beamspotoverlapratio引言太阳能作为低碳环保的新能
7、源,是21世纪新能源研究的热点之一.太阳能电池主要分为晶硅和非晶硅电池两大类.晶硅太阳能电池转换效率高,澳大利亚新南威尔士大学制得的单晶硅电池转换效率达24.7%,德国夫朗和费太阳能系统研究所制得的多晶硅电池转换效率为20%12j,日本三菱公司制备的多晶硅电池效率为17%L3j.晶硅太阳能电池成本价格高,其成本很难大幅降低.非晶硅薄膜太阳能电池转换效率较低,实验室转换效率只有13%[4j,但工艺成熟,成本较晶硅低廉,制备方便,适于大规模生产.除边处理是非晶硅薄膜太阳能电池制备中的一道工序,目的是将薄膜太阳能电
8、池板边缘特定区域的导作者简介:王中(1965一),男,高级工程师,主要从事激光加工成套技术的研究.E—mail:wzhong@public.wh.hb.cn收稿日期:2010—0510;收到修改稿日期:2010—05—31电膜层清除,方便整块电池板的封装.目前国内工业界常见的除边方法主要是喷砂除边.其优势在于成本低廉,但会产生大量粉尘,环境污染大.使用金刚砂打磨会损伤基板,清除膜层时很难保证均匀,容
