光纤束引导激光浸入式局域场烧蚀装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种激光烧蚀装置，尤其涉及一种光纤束引导激光浸入式局域场烧蚀装置，用于对太阳能电池正面及背面进行局域烧蚀形成局域场。
【背景技术】
[0002]太阳能发电是解决未来能源危机最有效的途径之一，硅基太阳能电池是目前应用最广的太阳能发电产品。在现有太阳能电池材料中，硅在地壳中蕴含最为丰富。随着近年来转换效率的提高，太阳能电池作为替代化石能源的有效方式，越来越受到社会的重视。
[0003]产业化生产的高效硅太阳能电池的光电转换效率为18?20%，绝大多数的高效工艺都与激光设备有关。激光设备主要用于激光划线，边缘隔离，激光钻孔，激光掺杂等技术中。采用正面及背面局域场的多晶硅太阳能电池能有效减少载流子复合，提高多晶硅太阳能电池开路电压，在电池效率上逐渐接近单晶硅太阳能电池。
[0004]激光辅助形成点状阵列型的局域场是提高太阳能电池转换效率的一种有效的技术方案，但是目前由于激光烧蚀形成点状阵列相比线状来说，对激光的要求质量高，加工难度相对较高，应用仍不广泛。
【实用新型内容】
[0005]本实用新型所要解决的技术问题是提供一种光纤束引导激光浸入式局域场烧蚀装置，无需自动化运动装置和CCD自动对准系统，既可避免激光烧蚀过程中的氧化及热效应带来的不利影响，又可以保证良好的激光光斑质量。
[0006]本实用新型为解决上述技术问题而采用的技术方案是提供一种光纤束引导激光浸入式局域场烧蚀装置，包括激光源和电池片载台，其中，所述电池片载台设于封闭水箱中，所述激光源和电池片载台之间依次设有光纤准直器和光纤分路器，所述光纤分路器固定在阵列型光纤固定架上，所述阵列型光纤固定架位于封闭水箱上，所述阵列型光纤固定架和封闭水箱之间设有供光纤穿入的贯穿孔洞。
[0007]上述的光纤束引导激光浸入式局域场烧蚀装置，其中，所述激光源固定在设备支架上并位于封闭水箱的正上方，所述激光源的波长范围为370?1650nm，输出功率为20?
2000ffo
[0008]上述的光纤束引导激光浸入式局域场烧蚀装置，其中，所述光纤准直器的光束直径为I?5mm。
[0009]上述的光纤束引导激光浸入式局域场烧蚀装置，其中，所述光纤分路器的前端输入光纤数为1，后端输出光纤束的数目为100。
[0010]上述的光纤束引导激光浸入式局域场烧蚀装置，其中，所述阵列型光纤固定架上贯穿孔洞之间的间隙为100?3000 μπι，所述光纤分路器的后端输出光纤与电池片载台上的电池片距离为0.5?3mm。
[0011]上述的光纤束引导激光浸入式局域场烧蚀装置，其中，所述封闭水箱为封闭的压力水箱，所述封闭水箱中设有去离子水、弱酸性或弱碱性水溶液，所述封闭水箱的一端设有进液口，另一端设有出液口。
[0012]本实用新型对比现有技术有如下的有益效果:本实用新型提供的光纤束引导激光浸入式局域场烧蚀装置，通过将电池片载台设于封闭水箱中，当光纤束及太阳能电池片浸入液态介质中，可同时对硅太阳能电池的正面及背面进行局域烧蚀，无需自动化运动装置，无需CCD自动对准系统，激光启动一次即可烧蚀完成整个电池片表面；系统简单，工作效率高，对于电池片表面烧蚀的均匀性比较容易控制，既可避免激光烧蚀过程中的氧化及热效应带来的不利影响，又可以保证良好的激光光斑质量。
【附图说明】
[0013]图1为本实用新型光纤束引导激光浸入式局域场烧蚀装置结构示意图。
[0014]图中:
[0015]I激光源2光纤准直器3光纤分路器
[0016]4阵列型光纤固定架5封闭水箱6进液口
[0017]7出液口8电池片载台9光纤束
[0018]10设备支架
【具体实施方式】
[0019]下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步的描述。
[0020]图1为本实用新型光纤束引导激光浸入式局域场烧蚀装置结构示意图。
[0021]请参见图1，本实用新型提供的光纤束引导激光浸入式局域场烧蚀装置包括激光源I和电池片载台8，其中，所述电池片载台8设于封闭水箱5中，所述激光源I和电池片载台8之间依次设有光纤准直器2和光纤分路器3，所述光纤分路器3固定在阵列型光纤固定架4上，所述阵列型光纤固定架4位于封闭水箱5上，所述阵列型光纤固定架4和封闭水箱5之间设有供光纤穿入的贯穿孔洞。
[0022]本实用新型提供的光纤束引导激光浸入式局域场烧蚀装置，其中，所述激光源I固定在设备支架10上并位于封闭水箱5的正上方，所述激光源I的波长范围为370?1650nm，输出功率为20?2000W ;激光源波长优选为532nm，优选输出功率为10001
[0023]本实用新型提供的光纤束引导激光浸入式局域场烧蚀装置，所述光纤准直器2可将由激光源发出的自由空间激光束耦合入光纤内，光束直径为I?5mm ;光束直径优选为
2.8_，焦距为15.5_。所述光纤分路器3可将单束光纤内的激光，能量均等的分到任意数量的光纤内，分路器前后端光纤数量比为m:n，m取值为1，η的取值为大于2的任意需要的数值，优选输出光纤束9的数目为100。所述阵列型光纤固定架4上贯穿孔洞之间的间隙为100?3000 μπι，优选为16mm，优选控制由光纤照射到太阳能电池片上的光斑直径为150 μ m，所述光纤分路器3的后端输出光纤与电池片载台8上的电池片距离为0.5?3mm。
[0024]本实用新型提供的光纤束引导激光浸入式局域场烧蚀装置，所述封闭水箱5为封闭的压力水箱，所述封闭水箱5中设有去离子水、弱酸性或弱碱性水溶液，所述封闭水箱5的一端设有进液口 6，另一端设有出液口 7。本实用新型提供的光纤束引导激光浸入式局域场烧蚀装置，工作过程如下:将带有背钝化且印刷有铝浆的太阳能电池片放在水箱内的电池片载台8上，封闭水箱5内充满KOH稀释溶液；开启激光源一次，完成激光熔融背面铝浆的过程；将烧蚀好的太阳能电池片放入清洗机，采用去离子水清洗后烘干；进行下一步太阳能电池片制作工序，是促进激光辅助形成局域场的高效电池工艺产业化的有效方案。
[0025]虽然本实用新型已以较佳实施例揭示如上，然其并非用以限定本实用新型，任何本领域技术人员，在不脱离本实用新型的精神和范围内，当可作些许的修改和完善，因此本实用新型的保护范围当以权利要求书所界定的为准。
【主权项】
1.一种光纤束引导激光浸入式局域场烧蚀装置，包括激光源(I)和电池片载台(8)，其特征在于，所述电池片载台(8)设于封闭水箱(5)中，所述激光源(I)和电池片载台(8)之间依次设有光纤准直器(2)和光纤分路器(3)，所述光纤分路器(3)固定在阵列型光纤固定架(4)上，所述阵列型光纤固定架(4)位于封闭水箱(5)上，所述阵列型光纤固定架(4)和封闭水箱(5)之间设有供光纤穿入的贯穿孔洞。
2.如权利要求1所述的光纤束引导激光浸入式局域场烧蚀装置，其特征在于，所述激光源⑴固定在设备支架(10)上并位于封闭水箱(5)的正上方，所述激光源⑴的波长范围为370?1650nm，输出功率为20?2000W。
3.如权利要求1所述的光纤束引导激光浸入式局域场烧蚀装置，其特征在于，所述光纤准直器(2)的光束直径为I?5mm。
4.如权利要求1所述的光纤束引导激光浸入式局域场烧蚀装置，其特征在于，所述光纤分路器(3)的前端输入光纤数为1，后端输出光纤束的数目为100。
5.如权利要求1所述的光纤束引导激光浸入式局域场烧蚀装置，其特征在于，所述阵列型光纤固定架(4)上贯穿孔洞之间的间隙为100?3000 μπι，所述光纤分路器(3)的后端输出光纤与电池片载台(8)上的电池片距离为0.5?3mm。
6.如权利要求1所述的光纤束引导激光浸入式局域场烧蚀装置，其特征在于，所述封闭水箱(5)为封闭的压力水箱，所述封闭水箱(5)中设有去离子水、弱酸性或弱碱性水溶液，所述封闭水箱(5)的一端设有进液口 ￠)，另一端设有出液口(7)。
【专利摘要】本实用新型公开了一种光纤束引导激光浸入式局域场烧蚀装置，包括激光源和电池片载台，所述电池片载台设于封闭水箱中，所述激光源和电池片载台之间依次设有光纤准直器和光纤分路器，所述光纤分路器固定在阵列型光纤固定架上，所述阵列型光纤固定架位于封闭水箱上，所述阵列型光纤固定架和封闭水箱之间设有供光纤穿入的贯穿孔洞。本实用新型通过将电池片载台设于封闭水箱中，可同时对硅太阳能电池的正面及背面进行局域烧蚀，无需自动化运动装置和CCD自动对准系统，激光启动一次即可烧蚀完成整个电池片表面；系统简单，工作效率高，既可避免激光烧蚀过程中的氧化及热效应带来的不利影响，又可以保证良好的激光光斑质量。
【IPC分类】B23K26-362, H01L31-18
【公开号】CN204565425
【申请号】CN201520162523
【发明人】高文秀, 李帅, 赵百通
【申请人】江苏盎华光伏工程技术研究中心有限公司
【公开日】2015年8月19日
【申请日】2015年3月20日