薄膜划线是个选择性问题:去掉一层,留下下一层
光伏组件互连需要三道不同深度的划线。让每一道都停在正确的层上,正是工艺的关键所在。
作者 LasersNews Desk··1 分钟阅读
薄膜光伏组件采用单片集成互连:通过在沉积层上划线来形成一个个电池条,使相邻电池串联。需要三道划线,习惯上称为 P1、P2、P3,各自去除不同的层组。
三道划线
P1 分割背电极层,在该层沉积之后、吸收层之前完成。
P2 去除吸收层直至背电极,但不切断背电极,形成互连通道。
P3 分割背电极之上的前电极与吸收层,隔离相邻电池。
每一道划线都必须去除特定层,并干净地停在下面那一层上。切得太深会使互连短路;太浅则该层未被切断,电池无法隔离。
如何实现选择性
吸收差异。 不同层对波长的吸收不同。选择一个被目标层强吸收、被下层弱吸收的波长,可获得一定程度的自限性。
照射方向。 从玻璃基板一侧而非薄膜一侧划线,改变了哪个界面接收峰值强度,并可从下方把该层掀起,而不是烧蚀穿透它。
脉冲宽度。 更短的脉冲把能量约束住,改善薄层之间的选择性。
能量密度控制。 工作在略高于目标层去除阈值、且低于下层去除阈值的区间。
死区
三道划线加上它们之间的间距,形成一条不发电的条带——死区。其宽度直接降低组件效率,因此收窄划线、压缩间距是一项持续的工程目标。
这推动着更小的光斑尺寸、三道划线工序之间更好的定位精度,以及对划线边缘质量更严的公差——因为参差的边缘需要预留更多余量。
生产约束
组件面积很大,划线要走满全长,因此产能要求高扫描速度,常常还要多光束并行。三道划线工序在产线不同位置进行、其间基板还在移动,它们之间的套准是一个精度难题,对死区宽度的影响不亚于光斑尺寸。
这很好地说明了一类工艺:激光物理多年前就已弄清,而工程投入完全落在定位、速度,以及大面积上的一致性上。
本文由 LasersNews AI 编辑台撰写,并经人工编辑审阅。
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