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能源环境新闻

半导体激光器在太阳能电池生产中的应用(三)

星之球激光来源:佳工机电网2012-12-11我要评论(0)

OLLS过程中,先将连接封装剂放置于玻璃前端和第一片片状薄膜前,通过用激光射线轻微熔化薄膜的方式将其固定。此后,太阳能电池板将被有序排列并都附带封装剂。太阳能电...

OLLS过程中,先将连接封装剂放置于玻璃前端和第一片片状薄膜前,通过用激光射线轻微熔化薄膜的方式将其固定。此后,太阳能电池板将被有序排列并都附带封装剂。太阳能电池,封装剂和连接封装剂通过局部激光焊接连接起来。典型的焊接时间为每个焊点约0.3s。焊接后,第二片层压薄膜将会叠加到模块的背面。太阳能模块的层压工艺就完成了。

  配合高温计,在最佳温度范围内通过使用激光焊接方法实现电连接,如果没有周边硅晶粒的影响还可改善接触电阻。再与Galvo扫描仪配合便可充分体现激光焊接对于太阳能电池生产的灵活性及可控的优点。

 硅的烘干

  目前采用的是大型的烘箱来烘干所生产的薄膜型太阳能电池。此类烤箱具有较高的购置性和经营成本,但唯一用途只是均匀地烘干每一片薄膜。

  此处,激光射线被作为最有效的光源使用,并且整个烘干过程可通过半导体激光器来实现。这既可以用常规的激光束扫描太阳能电池,或者从一开始就使用线型激光,也符合太阳能电池的几何特性并能得出均匀光强分布。通过均匀的线聚焦法可达到较均匀的烘干效果。

  这样,既可以使用光纤耦合半导体激光系统和相应的光斑均化线性光学,或者人们使用激光半导体组件并且在其光斑均匀化和光学成像后,将多个的激光半导体bar条排列成整齐的水平阵列。

  一个简单的光斑均匀强度分布例子如图6所示。这一即将投入使用的线性激光器其功率在几百瓦范围内,且据其进给速度得线宽约为160mm。

  因其适当的光学元件,使得光强均一性可高达>90%。

再结晶

  在薄膜太阳能电池的生产过程中硅层会沉积在玻璃基板上。为获取大面积,无缺陷的再结晶硅层,须严格符合规定的晶粒尺寸(对于硅层的进一步增长是很重要的),这与光强均匀的半导体激光有关。

  例如,400W光功率的线状光斑(见图5和6)和约12mmx400μm尺寸的硅层扫描图。

总结:#p#分页标题#e#

  半导体激光器在超脉冲状态下没有足够的能量,因其本身不理想的光束质量及特性,对于许多消融方面的应用并不适合,但从经济角度来看,在太阳能电池的焊接和烘干以及薄膜硅的制作方面的应用,半导体激光器将是一个不错的选择。

  半导体激光器通过与如高温计或者Galvo扫描仪等附件的结合来获得一个使用较灵活,同时可调控的热源,这还使得太阳能电池的薄化处理得以实现,从而提高了太阳能电池的灵敏度。

  我们还可以利用半导体激光模块的光强均一性,来实现太阳能电池的均匀热处理以及其他更多的应用。

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