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能源環境新聞

半導體激光器在太陽能電池生產中的應用(三)

星之球激光 來源:佳工機電網2012-12-11 我要評論(0 )   

OLLS過程中,先將連接封裝劑放置于玻璃前端和第一片片狀薄膜前,通過用激光射線輕微熔化薄膜的方式將其固定。此后,太陽能電池板將被有序排列并都附帶封裝劑。太陽能電...

        OLLS過程中,先將連接封裝劑放置于玻璃前端和第一片片狀薄膜前,通過用激光射線輕微熔化薄膜的方式將其固定。此后,太陽能電池板將被有序排列并都附帶封裝劑。太陽能電池,封裝劑和連接封裝劑通過局部激光焊接連接起來。典型的焊接時間為每個焊點約0.3s。焊接后,第二片層壓薄膜將會疊加到模塊的背面。太陽能模塊的層壓工藝就完成了。

  配合高溫計,在最佳溫度范圍內通過使用激光焊接方法實現電連接,如果沒有周邊硅晶粒的影響還可改善接觸電阻。再與Galvo掃描儀配合便可充分體現激光焊接對于太陽能電池生產的靈活性及可控的優點。

 

  硅的烘干

  目前采用的是大型的烘箱來烘干所生產的薄膜型太陽能電池。此類烤箱具有較高的購置性和經營成本,但唯一用途只是均勻地烘干每一片薄膜。

  此處,激光射線被作為最有效的光源使用,并且整個烘干過程可通過半導體激光器來實現。這既可以用常規的激光束掃描太陽能電池,或者從一開始就使用線型激光,也符合太陽能電池的幾何特性并能得出均勻光強分布。通過均勻的線聚焦法可達到較均勻的烘干效果。

  這樣,既可以使用光纖耦合半導體激光系統和相應的光斑均化線性光學,或者人們使用激光半導體組件并且在其光斑均勻化和光學成像后,將多個的激光半導體bar條排列成整齊的水平陣列。

  一個簡單的光斑均勻強度分布例子如圖6所示。這一即將投入使用的線性激光器其功率在幾百瓦范圍內,且據其進給速度得線寬約為160mm。

  因其適當的光學元件,使得光強均一性可高達>90%。

        再結晶

  在薄膜太陽能電池的生產過程中硅層會沉積在玻璃基板上。為獲取大面積,無缺陷的再結晶硅層,須嚴格符合規定的晶粒尺寸(對于硅層的進一步增長是很重要的),這與光強均勻的半導體激光有關。

  例如,400W光功率的線狀光斑(見圖5和6)和約12mmx400μm尺寸的硅層掃描圖。

        總結:#p#分頁標題#e#

  半導體激光器在超脈沖狀態下沒有足夠的能量,因其本身不理想的光束質量及特性,對于許多消融方面的應用并不適合,但從經濟角度來看,在太陽能電池的焊接和烘干以及薄膜硅的制作方面的應用,半導體激光器將是一個不錯的選擇。

  半導體激光器通過與如高溫計或者Galvo掃描儀等附件的結合來獲得一個使用較靈活,同時可調控的熱源,這還使得太陽能電池的薄化處理得以實現,從而提高了太陽能電池的靈敏度。

  我們還可以利用半導體激光模塊的光強均一性,來實現太陽能電池的均勻熱處理以及其他更多的應用。

 

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