做和半导体激光器在太阳能电池领域的应用

半导体激光器在太阳能电池领域的应用

Wolfgang Horn毕业于德国达姆施达特应用技术大学物理系。1995年进入德国曼海姆大学的焊接研究院（SLV）深造。年，Wolfgang Horn在曼海姆符合GB、ISO、BS、ASTM、DIN、JIS、CEN、EN等国内外标准大学的焊接研究院的制程部负责研发工作。2002年正式加入DILAS Diodenlaser GmbH，负责德国DILAS的工业激光系统产品。

现今，激光器已经普遍应用鼓励大型航运企业进驻海南于太阳能电池生产领域，如脉冲Nd:YAG激光器或Nd:YVO4激光器用于太阳能电池的边缘隔离。在太阳能电池生产中，通过对硅片进行激光钻孔、激光切割、激光划线来实现背部电连接，这些方法同样被认为是可行的激光处理方法。若要实现此法，则需使用具有较高峰值功率和良好光束质量的脉冲激光器。

虽然高功率半导体激光器不能达到这些参量，但当使用具有毫米级焦点的紧凑型连续光源时，高功率半导体激光器仍具有其优势。下面将着重描述激光器在太阳能电池生产领域的应用，介绍它是如何实现焊接、再结晶或烘干功能的。所有这些应用都有其共同点——在几平方毫米的区域范围内可达到目标热值。

半导体激光器——激光焊接

在光伏组件的生产中，单个太阳能电池通过焊接连接带互相电连接。焊接时，焊料必须与其同时达到一定程度的良好导电性能。因其不确定的热输入和应用期间产生的机械应力，业界很少采用Kolben焊，而是更偏向使用感应钎焊、热空气焊或微型火焰钎焊等焊接方法。

因太阳能电池越来越薄 (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和图6)和约12mm x 400μm尺寸的硅层扫描图。

图5：线聚焦的半导体激光模块

小结

半导体激光器在超脉冲状态下没有足够的能普通采取差动全桥丈量量，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，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”Halbl nder解释说得以实现，从而提高了太阳能电池的灵敏度。

此外，还可以利用半导体激光模块的光强均一性，实现太阳能电池的均匀热处理以及其他更多应用。(end)