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激光技术在晶体硅太阳电池运用的研究--第1页

提高效率、降低成本是光电池今后发展的趋势。激光作为一个独特的非接触

式的加工工具，它在光伏行业中的运用特别是晶体硅电池引起了越来越多的重视。

本论文研究了晶体硅电池制备工艺中如何利用不同类型激光在提高效率和降低

成本方面的应用。在降低成本方面：利用激光进行边缘刻蚀，实验中选用３５５

纳米的激光器，并采用平台移动的工作方式；在提高效率的探索方面：选用１０６４

纳米激光器开展激光烧熔电极接触技术实验；实验中取得一些有意义的结果：

１．大幅提升了电池片的稳定性：使用激光边缘刻蚀后电池片的并联电阻从

原先的２０．６２欧姆提升到１９３．３９欧姆，这样对于电池片的稳定性有了大

幅的提升。

２．对激光边缘刻蚀和背电极烧熔的细致研究表明，激光边缘刻蚀的可控性

需要提升。目前激光刻蚀可能导致电池片短路电流有了少许的下降。平

均短路电流从５．３８安培下降到５．３６安培。短路电流的少许损失主要归咎

于激光刻蚀的可控性差，导致电池的有效受光面积的减小。

３．电池片进动的精度有待提高。激光刻蚀的距边精度，目前的水平是９０ｕｍ

左右。针对１２５单晶硅太阳电池，激光刻蚀的路径有４条直线和４个圆

弧。伺服电机的精度和ＣＣＤ的像素影响了整个电池片的激光刻蚀精度。

４．增加激光脉冲宽度，可能导致填充因子的减小。实验中改变激光脉冲宽

度从１２５纳秒增加到１４０纳秒，激光烧蚀后电池片的串联电阻从３５．７毫

欧增加到３９．６毫欧。随着串联电阻的增加，电池片的填充因子和转换效

率也相应地减小。

５．在激光烧蚀研究中发现，随着激光烧蚀后点间距的增大，串联电阻也逐

渐增大。当点间距为ｏ．５毫米时的串联电阻为１８．６５毫欧，点间距增加到

１．２５毫米时的串联电阻为５６．２毫欧。电池片串联电阻增大后，填充因子

和转换效率都相应地减小。

６．激光烧熔电极接触实验，ＬＦＣ电池的ＰＦＦ值在８０％左右，与正常标准工艺

电池片ＰＦＦ值为８１％左右相比，ＰＦＦ值偏小。这归咎于激光的热损伤。

关键词：激光技术·边缘刻蚀激光烧熔接触电池

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激光技术在晶体硅太阳电池运用的研究--第2页

ＡＢＳＴＲＡＣＴ

ｓｏｌａｒ

ＴｈｅｆｕｔｕｒｅｔｒｅｎｄｆｏｒｔｈｅｏｆｔｈｅｃｅｌＩＩＳｔｏｆｕｒｔｈｅｒ

ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ

ａｎｄｄｅｃｒｅａｓｅ

ｔｈｅｔｏｔｈｅｃｏｓｔ．Ｌａｓｅｒｉｓ

ｉｍｐｒｏｖｅｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙａｓａｕｎｉｑｕｅ

ｎｏｎ．ｃｏｎｔａｃｔｔｏｏｌｓ．ｉｔｓｉｎ

ｐｈｏｔｏｖｏｌｔａｉｃｉｎｄｕｓｔｒｙ

ｍａｃｈｉｎｉｎｇａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｅｓｐｅｃｉａｌｌｙ

ｓｉｌｉｃｏｎｓｏｌａｒｃｅｌｌｓａｔｔｒａｃｔｅｄｍｏｒｅａｎｄｍｏｒｅａｔｔｅｎｔｉｏｎ．Ｔｈｉｓｔｅｌｌｓ

ｃｒｙｓｔａｌｌｉｎｅｐａｐｅｒ