Nd：YAG激光器切割硅薄膜太阳能电池的工艺参数研究

刘源; 李正佳; 吴奇彬

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Nd：YAG激光器切割硅薄膜太阳能电池的工艺参数研究

刘源 , 李正佳 , 吴奇彬

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Nd：YAG激光器切割硅薄膜太阳能电池的工艺参数研究

1.
华中科技大学, 激光技术国家重点实验室, 武汉, 430074;
2.
华中科技大学, 光电子工程系, 武汉, 430074

作者简介: 刘源(1979- ),女,硕士研究生,现从事激光与物质相互作用的研究..

通讯作者: 李正佳, zhjli@mail.hust.edu.cn ;

中图分类号: TG485

Research of technical parameters of Nd∶YAG laser scribing silicon film solar cell

1.
National Laborafory of Laser Technology, HUST, Wuhan 430074, China;
2.
Department of Opto-Electronics Engineering, HUST, Wuhan 430074, China

Corresponding author: LI Zheng-jia, zhjli@mail.hust.edu.cn ;

CLC number: TG485

摘要: 结合国内外激光薄膜加工研究结果,从激光与物质相互作用的角度出发,建立激光切割硅薄膜太阳能电池的柱面坐标理论模型。利用Monte Carlo法求得多层薄膜结构的光场分布,进一步用有限元法(fin ite elem entm ethod,FEM)求得柱面坐标下热平衡方程的数值解。得出了能量密度、脉冲形状、重复频率、光斑形状与切割速度以及切割质量之间的关系。
- 激光技术 /
- 切割 /
- 有限元法 /
- 太阳能电池
Abstract: An optical-thermal model in cylindrical coordinate of pulsed laser scribing multi-layer thin film solar cell module is established.Monte Carlo method is employed to obtain the light fluencies rate of multi-layer material.Finite element method(FEM) is used to solve the heat equation in cylindrical coordinate.And the connection of the laser energy density,repeatition frequency,the shape of pulse and facula,scribing rate and scribing quality is obtained.

[1]	MATULIONIS I,NAKADE S,COMPAAN A D et al.Wavelength and pulse duration effects in laser scribing of thin films[A].Photovoltaic Specialists Conference,1997,Conference Record of the Twenty-Sixth IEEE[C].Anaheim,CA:IEEE Press,1997.491～494.
[2]	COMPAAN A D,MATULIONIS I,MILLER M et al.Optimization of laser scribing for thin-film photovolaics[A].Photovoltaic Specialists Conference,1996,Conference Record of the Twenty-Fifth IEEE[C].Washington DC:IEEE Press,1996.769～772.
[3]	QI J,WANG K L,LIANG M Ch et al.Study on laser scribing of silicon wafer with a Q-switched Nd∶ YAG laser[J].Journal of Materials Engineering,1999,44(3):45～48(in Chinese).
[4]	BIANCO N,MANCA O.Two-dimensional transient analysis of absorbing thin films in laser treatments[J].American Society or Mechanical Engineers Journal of Heat Transfer,2000,122(2):113～117.
[5]	ANGELUCCI N,BIANCO N,MANCA O et al.Thermal transient analysis of thin film multilayers heated by pulsed laser[J].International Journal of Heat and Mass Transfer,1997,40(11):4487～4491.
[6]	GRIGOROPOULOS C P,PARK H K,XU X et al.Modeling of pulsed laser irradiation of thin silicon layers[J].International Journal of Heat and Mass Transfer,1993,36(4):919～924.
[7]	KIYAMA S,HIRONO Y,HOSOKAWA H et al.Temperature distribution analysis in multi-layer thin film structure by laser beam irradiation[J].Japan Society of Precision Engineering,1990,56(6):1500～1506.
[8]	ONG C K,TAN H S,SIN E H et al.Calculation of melting threshold of crystalline and amorphous materials due to pulsed-laser irradiation[J].Material Science & Engineering,1986,79(3):79～85.

[1]	凌磊 , 楼祺洪 , 李抒智 , 叶震寰 , 董景星 , 魏运荣 . 水浴条件下YAG倍频激光切割Si片的实验研究. 激光技术, 2004, 28(2): 131-132,143.
[2]	李家 , 程愿应 , 孙奕 . CO2激光器方型腔模式的有限元法分析初探. 激光技术, 1995, 19(5): 271-273.
[3]	栗兴良 , 牛春晖 , 马牧燕 , 吕勇 . 单脉冲激光损伤CCD探测器的有限元仿真. 激光技术, 2016, 40(5): 730-733. doi: 10.7510/jgjs.issn.1001-3806.2016.05.023
[4]	江达飞 , 方晓敏 , 廖东进 . 双光栅结构薄膜太阳能电池的优化. 激光技术, 2019, 43(6): 850-854. doi: 10.7510/jgjs.issn.1001-3806.2019.06.022
[5]	冯爱新 , 程昌 , 殷苏民 , 周建忠 , 唐翠屏 . 激光划痕法膜基界面的温度场及应力场分析. 激光技术, 2008, 32(5): 527-530.
[6]	宋德君 , 谢康 , 肖峻 . 基于有限元光子晶体光纤的模场与色散分析. 激光技术, 2012, 36(1): 111-113,117. doi: 10.3969/j.issn.1001-3806.2012.01.028
[7]	范泛 , 杨克成 , 张波 , 许德胜 . 高斯镜平凸非稳腔本征模场的有限元数值计算. 激光技术, 2007, 31(2): 192-195.
[8]	周燕 , 王海龙 , 马传贺 , 邵凤兰 . 自组装方法制作微角反射器的有限元分析. 激光技术, 2011, 35(6): 820-823,827. doi: 10.3969/j.issn.1001-3806.2011.06.026
[9]	王贵鑫 , 严刚 , 关建飞 . 铝材管道管壁厚度对激光超声信号影响的探究. 激光技术, 2014, 38(2): 260-265. doi: 10.7510/jgjs.issn.1001-3806.2014.02.024
[10]	高立 , 张永康 . 镍-钴合金杆料激光冲击强化的实验和数值模拟. 激光技术, 2006, 30(5): 507-510.
[11]	冯湾湾 , 金磊 , 赵金峰 , 潘永东 . 激光激发横波作用垂直裂纹侧面后的模式转换. 激光技术, 2018, 42(4): 487-493. doi: 10.7510/jgjs.issn.1001-3806.2018.04.011
[12]	刘津升 , 徐振华 , 顾国庆 . 激光阵列用于改善声表面波信噪比的数值研究. 激光技术, 2011, 35(3): 403-406. doi: 10.3969/j.issn.1001-3806.2011.03.030
[13]	苗心向 , 袁晓东 , 程晓锋 , 贺少勃 , 郑万国 . 表面污染物诱导熔石英损伤的热力学数值模拟. 激光技术, 2011, 35(2): 285-288. doi: 10.3969/j.issn.1001-3806.2011.02.039
[14]	汪旭煌 , 姚建华 , 周国斌 , 楼程华 , 杨渊思 . 基于热裂法的液晶玻璃基板激光切割技术研究. 激光技术, 2011, 35(4): 472-476. doi: 10.3969/j.issn.1001-3806.2011.04.009
[15]	王中 , 何里 , 卢飞星 . 非晶硅薄膜太阳能电池激光除边工艺研究. 激光技术, 2011, 35(2): 160-162. doi: 10.3969/j.issn.1001-3806.2011.02.005
[16]	邱冬冬 , 王睿 , 程湘爱 , 孙永江 . 连续激光对太阳能电池辐照效应的波段性研究. 激光技术, 2011, 35(5): 632-635,683. doi: 10.3969/j.issn.1001-3806.2011.05.016
[17]	关建飞 , 沈中华 , 许伯强 , 陆建 , 倪晓武 . 激光超声在缺陷材料中散射波形的声谱分析. 激光技术, 2005, 29(3): 287-290,314.
[18]	王天明 , 李斌成 , 赵斌兴 , 孙启明 . 高功率激光作用下光学元件非线性热效应研究. 激光技术, 2022, 46(6): 729-735. doi: 10.7510/jgjs.issn.1001-3806.2022.06.003
[19]	樊素 , 侯涛 . 基于ANSYS的圆截面激光晶体的热变形分析. 激光技术, 2012, 36(2): 280-284. doi: 10.3969/j.issn.1001-3806.2012.02.036
[20]	晏一菓 , 阳如坤 , 李建相 , 吴学科 , 张屹 . 激光切割锂电池负极极片复合材料的数值模拟. 激光技术, 2019, 43(6): 773-778. doi: 10.7510/jgjs.issn.1001-3806.2019.06.008

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Nd：YAG激光器切割硅薄膜太阳能电池的工艺参数研究

通讯作者: 李正佳, zhjli@mail.hust.edu.cn;

作者简介: 刘源(1979- ),女,硕士研究生,现从事激光与物质相互作用的研究.

1. 华中科技大学, 激光技术国家重点实验室, 武汉, 430074;
2. 华中科技大学, 光电子工程系, 武汉, 430074

收稿日期: 2005-03-07
录用日期: 2005-04-08
网络出版日期: 2006-05-25

关键词:

摘要: 结合国内外激光薄膜加工研究结果,从激光与物质相互作用的角度出发,建立激光切割硅薄膜太阳能电池的柱面坐标理论模型。利用Monte Carlo法求得多层薄膜结构的光场分布,进一步用有限元法(fin ite elem entm ethod,FEM)求得柱面坐标下热平衡方程的数值解。得出了能量密度、脉冲形状、重复频率、光斑形状与切割速度以及切割质量之间的关系。