宇宙飛船、太空站、人造衛(wèi)星這些航天器發(fā)射后在軌運行少則幾天、幾個月，多則十余年，種類繁多的電子設(shè)備、器械、系統(tǒng)等需要消耗大量的電能，它的電從哪里來呢？

答案是：通過太陽能電池板進(jìn)行發(fā)電，也就是將光子能量轉(zhuǎn)換為電能的過程。

目前太陽能電池除了應(yīng)用于航空航天領(lǐng)域外，在民用領(lǐng)域也大面積使用，已是十分普遍。根據(jù)不同材料，可分為硅太陽能電池、納米晶太陽能電池、有機太陽能電池、多元化合物薄膜電池等，逐漸往精度高、密度大，使用壽命長等方向發(fā)展，使得在加工太陽能電池板的時候，對設(shè)備的要求更高。

在太陽能電池板的加工過程中，傳統(tǒng)作業(yè)方式是采用機械劃刻，其缺點是操作復(fù)雜、邊緣粗糙，且死區(qū)寬度過大，這樣的制造精度無法滿足當(dāng)前更復(fù)雜材料的高精尖需求。

皮秒激光器憑借其優(yōu)異的加工能力，在太陽能電池板加工中擁有極高的市場前景。以福州市納飛光電科技有限公司生產(chǎn)的工業(yè)級皮秒激光器為例，其優(yōu)異的性能，可以很好的應(yīng)用在太陽能電池板的加工中。

這款工業(yè)級皮秒激光器擁有超短脈寬（脈寬＜10ps），具有很高的峰值功率，輸出波長為1064nm的激光。有研究表明，加工所用激光的脈沖寬度越窄、峰值功率密度越大，越能夠有效減小加工中熱影響區(qū)及重鑄層的形成。研究者通過實驗發(fā)現(xiàn)，不同晶體結(jié)構(gòu)的材料其電子與離子鍵的能量馳豫時間在微秒至皮秒之間，對于大部分材料，當(dāng)激光的脈沖寬度在10ps左右時，加工過程將幾乎沒有熱量被自由電子傳導(dǎo)到加工區(qū)域的周圍，可以獲得媲美飛秒激光的高質(zhì)量加工效果，實現(xiàn)幾乎無熱影響區(qū)的冷加工。

對于CIGS太陽能薄膜電池的加工，皮秒激光器一樣能勝任。CIGS太陽能薄膜電池制作時因襯底需要覆有Mo層，一般采用直流磁控濺射沉積Mo鉬作為支撐層，而CIGS薄膜的生長則采用三步共蒸發(fā)，在采用水浴法沉積CdS薄膜，接著濺射雙層的ZnO薄膜，在用電子束蒸發(fā)制備Ni/AL電極，最后上面再覆蓋一層增透膜MgF2。在每層薄膜被沉積后，均需要使用激光對層膜進(jìn)行刻蝕，使各個電池之間串聯(lián)起來。通過研究發(fā)現(xiàn)，使用波長1064nm、脈寬10ps的皮秒激光器在CIS薄膜太陽能電池的P1/P2/P3制程中均取得了良好的加工效果，有效減小了死區(qū)寬度，降低了接觸電阻，進(jìn)一步提升了電池模組的效率。

除此之外，在太陽能行業(yè)中廣泛應(yīng)用的絨面玻璃，亦可以使用這款工業(yè)級皮秒激光器進(jìn)行絨面玻璃鉆孔，具有打孔效果好，無毛邊以及崩邊現(xiàn)象，成品良品率高，脈沖穩(wěn)定性和功率穩(wěn)定性高，助力提升產(chǎn)品的加工效率。

可見，納飛光電開發(fā)的工業(yè)級皮秒激光器可處理的材料范圍廣，優(yōu)異的加工能力，使其在太陽能電池板加工中有著極高的市場前景。隨著對加工工藝和加工參數(shù)不斷探索和優(yōu)化，這款工業(yè)級皮秒激光器必將在更廣闊的高端制造領(lǐng)域發(fā)揮巨大的經(jīng)濟和應(yīng)用價值。

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