顶帽光束整形器技术是太阳能电池板生产的一项关键推成技术。
顶帽激光束整形器在能源转型中的作用
在过去的十年中，我们都越来越意识到绿色能源的重要性，例如太阳能和风能，以取代污染性能源，例如化石燃料和煤炭。这一转型迎来最大希望，即利用太阳辐射发电，又名太阳能。利用太阳能的方法是利用太阳能电池板。顶帽光束整形器为我们太阳能电池板的生产方式带来了一场革命，实现太阳能收集过程的最佳效率。
什么是顶帽激光束轮廓？
顶帽激光束是一种强度分布平整且均匀的激光束，边缘尖锐，能量迅速下降到零。顶帽激光束的形状可以是正方形、矩形、直线、圆形或任何其他形状。我们将非顶帽激光束转换为顶帽激光束轮廓的方法，是使用顶帽激光束整形器，这是一种衍射光学元件（DOE ），用于将高斯单模激光束整形为顶帽激光束轮廓。
顶帽激光束整形在太阳能电池板生产中的应用
太阳能电池板制造中，顶帽光束轮廓通常用于两个主要阶段：
- 顶部玻璃表面的划痕。在某些情况下，太阳能电池板的顶层通常是玻璃状态。这些材料通常具有高度反射性，阻止太阳光穿透光伏电池的基板，并转化为电能。为了避免反射，因此使用顶帽激光束在顶面刻划识别符号，使其进行扩散，从而处于高度非反射状态，同时保持高透射率和非吸收性。
- 激光形成凹槽，将金属触点插入光伏基板。太阳能电池板基于这样一种想法，即太阳电磁辐射（太阳光） 以光子的形式与半导体基板相互作用，通过光电效应释放电子，然后通过导电材料实现电子导电。常见的埋藏式电极设计是将这些物质层层叠加在另一层的顶部，并且刻划嵌入，在层与层、传输通道之间产生连接点。当使用高斯光束轮廓刻印时，这些刻印产生倾斜的通道壁，降低了轮廓宽度的均匀性，并消耗低于烧蚀阈值的能量。由于顶帽激光束轮廓的强度轮廓具有尖锐的边缘，这些通道现在可以刻划出非常光滑和均匀的通道壁，确保电极宽度一致，并有效地利用激光能量，从而增加吞吐量。
- 缩小热影响区域（HAZ）。当试图对材料进行任何激光加工（例如，在太阳能电池板上进行激光刻划）时，存在一种阈值能量，产生低于该阈值能量的任何能量，虽然不足以进行加工，但是会在加工区域附近的基板上引发不必要的故障，例如燃烧、烧焦、变色、膨胀等。受到这些副作用影响的区域称为热影响区域。由于受损区域无法将光转化为电能，这些热影响区域降低了太阳能电池板的加工速度和效率，因此是不需要的区域。当使用高斯光束或任何其他非顶帽激光束分布时，激光束的一些区域向材料提供低于阈值水平的能量，并产生热影响区域。由于顶帽激光束轮廓提供了均匀的强度分布，热影响区域缩小至最低限度，效率显著提高。
• TL；DR – 问答摘要
• 顶帽激光束是什么？
顶帽激光束是一种激光束，其强度平坦均匀，具有锐利的边缘，强度可迅速减少到零。
对于太阳能电池板的规划和制造而言，为什么顶帽激光束轮廓比高斯轮廓更好？
由于其具有平顶强度和明确的边界，顶帽激光束轮廓具有优良的精度，能够进行高度精密的制造。这使得我们能够针对现代太阳能电池板设计出更好、更加高效的设计方案，同时缩小热影响区域。
为什么太阳能电池板的玻璃顶面需要顶帽激光束轮廓？
太阳能电池板的玻璃顶面通常具有高反射性，不允许大部分太阳光被光伏电池吸收，以产生电能。顶帽激光束能够在玻璃表面上产生激光结构，使其具有漫射性和非反射性。
顶帽激光束整形器如何提高激光刻槽埋栅电池的生产效率？
通过允许对于埋藏式电极的沟槽进行更好的、边缘更尖锐的烧蚀，在光伏基板和导体之间产生更大的表面结面积，同时减少了有效光伏体本体的损失。
