一種用于硅太陽能電池局域場的激光輔助裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及一種激光裝置，尤其涉及一種用于硅太陽能電池局域場的激光輔助裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著光伏市場的發(fā)展，硅太陽能電池的市場占有率超過90%，地殼中硅資源豐富，硅太陽能電池發(fā)電已經(jīng)成為未來綠色能源的首選。近年來硅太陽能電池的效率逐年提升，目前使用傳統(tǒng)工藝的多晶硅太陽能電池的光電轉(zhuǎn)換效率一般為17?18%，單晶硅太陽能電池的光電轉(zhuǎn)換效率略高，一般為18?19%。
[0003]目前，能夠產(chǎn)業(yè)化的高效硅太陽能電池的技術(shù)有MWT，PERC, PERL, IBC, LFC等，大部分技術(shù)在應用時均需激光設備進行輔助加工。如MWT技術(shù)中需使用激光對硅片打通透的孔，將正面電極引入背面；PERC技術(shù)中背鈍化膜需要激光輔助開孔，才能完成鋁背局域場的燒結(jié)；LFC技術(shù)中需要激光輔助形成正面選擇性接觸的發(fā)射極。因此，針對高效電池技術(shù)的激光設備的改進，對于硅太陽能電池效率的提高具有促進作用。
【實用新型內(nèi)容】
[0004]本實用新型所要解決的技術(shù)問題是提供一種用于硅太陽能電池局域場的激光輔助裝置，能夠形成功率均等的點狀陣列或線狀激光陣列激光束，激光功率輸出穩(wěn)定，較易控制，大大提尚激光燒蝕局域場的效率。
[0005]本實用新型為解決上述技術(shù)問題而采用的技術(shù)方案是提供一種用于硅太陽能電池局域場的激光輔助裝置，包括激光發(fā)生源和電池片載臺，其中，所述激光發(fā)生源固定在懸臂上，所述懸臂上還設有激光分束器和偏光透鏡，所述偏光透鏡位于電池片載臺的正上方，所述激光分束器位于激光發(fā)生源和偏光透鏡之間，并將激光發(fā)生源輸出的單一光束轉(zhuǎn)化為線性激光或點狀激光。
[0006]上述的用于硅太陽能電池局域場的激光輔助裝置，其中，所述激光分束器為一維線性分束器或二維點狀陣列分束器。
[0007]上述的用于硅太陽能電池局域場的激光輔助裝置，其中，所述激光分束器為透鏡陣列、矩形孔徑光柵、達曼光柵或者連續(xù)結(jié)構(gòu)的衍射光學元件。
[0008]上述的用于硅太陽能電池局域場的激光輔助裝置，其中，所述一維線性分束器輸出的線性激光束的寬度為20?100 μ m，長度為10?160mm，所述線性激光束的間隙為50?
200 μ??ο
[0009]上述的用于硅太陽能電池局域場的激光輔助裝置，其中，所述二維點狀陣列分束器輸出的點狀激光的直徑為20?100 μ m，點陣列的數(shù)量為2?1000000。
[0010]上述的用于硅太陽能電池局域場的激光輔助裝置，其中，所述電池片載臺為25°C恒溫載臺，所述電池片載臺的材質(zhì)為表面鍍銅的不銹鋼，所述電池片載臺的厚度大于等于
1.5cm，所述電池片載臺與電池片背面全接觸，所述電池片處于激光分束的焦點處。
[0011]本實用新型對比現(xiàn)有技術(shù)有如下的有益效果:本實用新型提供的用于硅太陽能電池局域場的激光輔助裝置，通過設置激光分束器和偏光透鏡，將功率較大的單一激光束成功率均等的點狀陣列或線狀激光陣列激光束，分束后的激光能量密度均勻，激光功率輸出穩(wěn)定，較易控制；且由于是多激光束同時工作，所以可以極大的提高激光燒蝕局域場的效率。
【附圖說明】
[0012]圖1為本實用新型用于硅太陽能電池局域場的激光輔助裝置結(jié)構(gòu)示意圖。
[0013]圖中:
[0014]I電池片 2偏光透鏡3激光分束器
[0015]4激光發(fā)生源5激光束 6懸臂
[0016]7電池片載臺
【具體實施方式】
[0017]下面結(jié)合附圖和實施例對本實用新型作進一步的描述。
[0018]圖1為本實用新型用于硅太陽能電池局域場的激光輔助裝置結(jié)構(gòu)示意圖。
[0019]請參見圖1，本實用新型提供的用于硅太陽能電池局域場的激光輔助裝置，包括激光發(fā)生源4和電池片載臺7，其中，所述激光發(fā)生源4固定在懸臂6上，所述懸臂6上還設有激光分束器3和偏光透鏡2，所述偏光透鏡2位于電池片載臺7的正上方，所述激光分束器3位于激光發(fā)生源4和偏光透鏡2之間，并將激光發(fā)生源4輸出的單一光束轉(zhuǎn)化為線性激光或點狀激光。
[0020]本實用新型提供的用于硅太陽能電池局域場的激光輔助裝置，其中，所述激光分束器3為一維線性分束器或二維點狀陣列分束器；所述激光分束器3可以為透鏡陣列、矩形孔徑光柵、達曼光柵或者連續(xù)結(jié)構(gòu)的衍射光學元件。采用一維線性分束器輸出的線性激光束的寬度優(yōu)選為20?100 μ m，長度優(yōu)選為10?160mm，所述線性激光束的間隙根據(jù)需要設定，優(yōu)選為50?200 μπι。采用二維點狀陣列分束器輸出的點狀激光的直徑優(yōu)選為20?100 μ m，點陣列的數(shù)量為2?1000000。
[0021]本實用新型提供的用于硅太陽能電池局域場的激光輔助裝置，通過設置激光分束器和偏光透鏡，將功率較大的單一激光束成功率均等的點狀陣列或線狀激光陣列激光束，分束后的激光能量密度均勻，激光功率輸出穩(wěn)定，較易控制。激光發(fā)生源4采用波長范圍為532?1064nm，單一激光束的輸入功率為5?100W ;當輸入激光器的功率為1W時，分束的個數(shù)為4時，單個光束的激光功率為2.2W，效率為約88%，光束之間的功率差< 5%。
[0022]本實用新型提供的用于硅太陽能電池局域場的激光輔助裝置，其中，所述電池片載臺7為25°C恒溫載臺，所述電池片載臺7的材質(zhì)為表面鍍銅的不銹鋼，所述電池片載臺7的厚度大于等于1.5cm，所述電池片載臺7與電池片I背面全接觸，具有恒溫冷卻的效果；所述電池片I處于激光分束的焦點處。
[0023]采用本實用新型的用于硅太陽能電池局域場的激光輔助裝置，應用于PERC技術(shù)時，采用激光源波長為650nm，輸入激光束的功率為500W ;激光分束器3將單一激光束分為點狀陣列激光束，點數(shù)量為10*10陣列，點間隙為15mm，激光束光斑直徑為10ym;單一分光束的功率值約為4.5W，效率值為90% ;電池片載臺7表面與電池片背面接觸，載臺恒溫25°C ;調(diào)整載臺高度，使得載臺上的電池片處于分束激光的焦點上，光斑直徑為10ym;電池片背面鍍膜，氧化鋁膜的厚度為50nm，氮化硅膜的厚度為10nm ;采用此激光設備對整個電池片背面進行整體激光燒蝕，采用3倍頻輸出；背面雙層鍍膜得到開孔，開孔直徑為100?120 μ m，開孔數(shù)為100 ;全部操作耗時小于5秒；開孔完畢后，采用弱堿性液體進行清洗；絲網(wǎng)印刷鋁漿層后共燒結(jié)即可形成硅太陽能電池。
[0024]雖然本實用新型已以較佳實施例揭示如上，然其并非用以限定本實用新型，任何本領(lǐng)域技術(shù)人員，在不脫離本實用新型的精神和范圍內(nèi)，當可作些許的修改和完善，因此本實用新型的保護范圍當以權(quán)利要求書所界定的為準。
【主權(quán)項】
1.一種用于硅太陽能電池局域場的激光輔助裝置，包括激光發(fā)生源(4)和電池片載臺(7)，其特征在于，所述激光發(fā)生源(4)固定在懸臂(6)上，所述懸臂(6)上還設有激光分束器(3)和偏光透鏡(2)，所述偏光透鏡(2)位于電池片載臺(7)的正上方，所述激光分束器(3)位于激光發(fā)生源(4)和偏光透鏡(2)之間，并將激光發(fā)生源(4)輸出的單一光束轉(zhuǎn)化為線性激光或點狀激光。
2.如權(quán)利要求1所述的用于硅太陽能電池局域場的激光輔助裝置，其特征在于，所述激光分束器(3)為一維線性分束器或二維點狀陣列分束器。
3.如權(quán)利要求2所述的用于硅太陽能電池局域場的激光輔助裝置，其特征在于，所述激光分束器(3)為透鏡陣列、矩形孔徑光柵、達曼光柵或者連續(xù)結(jié)構(gòu)的衍射光學元件。
4.如權(quán)利要求2所述的用于硅太陽能電池局域場的激光輔助裝置，其特征在于，所述一維線性分束器輸出的線性激光束的寬度為20?100 μ m，長度為10?160mm，所述線性激光束的間隙為50?200 μ m。
5.如權(quán)利要求2所述的用于硅太陽能電池局域場的激光輔助裝置，其特征在于，所述二維點狀陣列分束器輸出的點狀激光的直徑為20?100 μπι，點陣列的數(shù)量為2?1000000ο
6.如權(quán)利要求1所述的用于硅太陽能電池局域場的激光輔助裝置，其特征在于，所述電池片載臺(7)為25°C恒溫載臺，所述電池片載臺(7)的材質(zhì)為表面鍍銅的不銹鋼，所述電池片載臺(7)的厚度大于等于1.5cm，所述電池片載臺(7)與電池片⑴背面全接觸，所述電池片(I)處于激光分束的焦點處。
【專利摘要】本實用新型公開了一種用于硅太陽能電池局域場的激光輔助裝置，包括激光發(fā)生源和電池片載臺，其中，所述激光發(fā)生源固定在懸臂上，所述懸臂上還設有激光分束器和偏光透鏡，所述偏光透鏡位于電池片載臺的正上方，所述激光分束器位于激光發(fā)生源和偏光透鏡之間，并將激光發(fā)生源輸出的單一光束轉(zhuǎn)化為線性激光或點狀激光；所述激光分束器為一維線性分束器或二維點狀陣列分束器。本實用新型通過設置激光分束器和偏光透鏡，將功率較大的單一激光束成功率均等的點狀陣列或線狀激光陣列激光束，分束后的激光能量密度均勻，激光功率輸出穩(wěn)定，較易控制；且由于是多激光束同時工作，所以可以極大的提高激光燒蝕局域場的效率。
【IPC分類】H01L21-67, H01L31-18
【公開號】CN204441313
【申請?zhí)枴緾N201520162653
【發(fā)明人】高文秀, 李帥, 趙百通
【申請人】江蘇盎華光伏工程技術(shù)研究中心有限公司
【公開日】2015年7月1日
【申請日】2015年3月20日