激光刻蚀CIGS薄膜太阳能电池P3划线工艺研究

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目前国内大部分的太阳能电池厂商,在生产CIGS薄膜太阳能电池时,依然采用传统的机械划线实现电池板的分节。这种划线有着一些弊端,比如划线边缘易出现毛刺、机械针磨损(增加了生产成本)、刻蚀线宽太大(降低了电池的利用率)等。为了克服机械划线带来的这些问题,本论文从激光与半导体材料的相互作用出发,尝试用激光对CIGS薄膜太阳能电池进行划线。通过优化激光器参数及加工参数,找到合适的工艺参数以提高刻线质量。  本论文主要的工作是采用波长为1064nm的红外固体光纤激光器对CIGS薄膜太阳能电池进行P3划线。论文主要有以下几方面的内容:  (1)详细分析了CIGS薄膜太阳能电池在光伏行业未来的发展潜力,并阐述激光刻蚀技术在CIGS薄膜太阳能电池生产制造过程中的作用。  (2)分别研究了激光波长、激光功率密度、脉冲宽度、脉冲重复频率对加工效果的影响。在飞秒激光与脉冲激光不同作用下,得到造成材料的烧蚀阈值有较大变化的原因。  (3)在其他参数一定的前提下,得到脉宽与线宽并非严格的线性关系,线宽的大小与刻线质量与脉宽、加工速度和重复频率都有关系。  (4)对各项加工参数进行优化设置后得到当实验参数为P=15W,PRF=120KHz,τ=8ns,v=900mm/s,光斑重叠率为75%时,刻线线宽和刻线质量基本达到实验目的。
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