ОПТИМИЗАЦИЯ ЛАЗЕРНОГО СКРАЙБИРОВАНИЯ ПРИ ИЗГОТОВЛЕНИИ ТОНКОПЛЕНОЧНЫХ СОЛНЕЧНЫХ МОДУЛЕЙ
https://doi.org/10.15518/isjaee.2015.19.012
Аннотация
В работе представлен механизм поглощения двухтактного импульсного лазерного излучения тонкой пленкой солнечного модуля на основе ZnO, a-Si:H. Теоретически обоснована возможность использования двухтактного режима лазерного скрайбирования тонкопленочного солнечного модуля (ТПСМ) на этапе производства. Рассмотрена реализация двухатктного режима лазерного скрайбирования ТПСМ: двухтактность создается за счёт одного дополнительного канала задержки одноактного лазерного импульса, а каналом задержки служит оптоволокно. Проанализировано поглощение первого и второго такта лазерного импульса тонкой пленкой ТПСМ. Первый такт импульса необходим для разогрева пленки, чтобы уменьшить градиент температуры во время поглощения второго такта импульса. Условия поглощения второго такта изменяются из-за подогрева первым. Изменение этого условия для второго такта лежит в диапазоне поглощения лазерного излучения.
Об авторах
Ф. С. Егоров
Чувашский государственный университет им. И.Н. Ульянова
Россия
аспирант, ассистент ЧГУ им. И.Н. Ульянова
Россия
аспирант, ассистент ЧГУ им. И.Н. Ульянова
В. А. Мукин
Чувашский государственный университет им. И.Н. Ульянова
Россия
канд. физ.-мат. наук, доцент ЧГУ им. И.Н. Ульянова
Россия
канд. физ.-мат. наук, доцент ЧГУ им. И.Н. Ульянова
Г. П. Охоткин
Чувашский государственный университет им. И.Н. Ульянова
Россия
д-р техн. наук, профессор ЧГУ им. И.Н. Ульянова
Россия
д-р техн. наук, профессор ЧГУ им. И.Н. Ульянова
Список литературы
1. Cremers D.A., Radziemski L.J., Loree T.R. Spec-trochemical analysis of liquids using the laser spark // Applied Spectroscopy. 1984. Vol. 38, No 5. P. 721–729.
2. Weidman M. Nd: YAG-CO2 double-pulse laser induced breakdown spectroscopy of organic films // Opt Express. 2010. Vol. 18, No 1. P. 259–266.
3. Babushok V.I. Double pulse laser ablation and plasma: Laser induced breakdown spectroscopy signal enhancement // Spectrochimi Acta Part B: Ato. Spec. 2006. Vol. 61, No 9. P. 999–1014.
4. Bovatsek J. Thin film removal mechanisms in ns-laser processing of photovoltaic materials // Thin Solid Films. 2010. Vol. 518, No 10. P. 2897–2904.
5. RefractiveIndex.info. [Электронный ресурс]. Режим доступа: http://refractiveindex.info/?shelf=main
6. &book=ZnO&page=Bond-o (дата обращения: 26.03.2015).
7. Adikaari A.A.D.T., Silva S.R.P. Thickness de-pendence of properties of excimer laser crystallized nano-polycrystalline silicon // J. Appl. Phys. 2005. Vol. 97, No 11. Article number 114305.
8. Форш П.А. Оптические и электрические свойства систем, содержащих ансамбли кремниевых нанокристаллов: дис... док. физ.-мат. наук. М., 2014. С. 41–43.
9. Афанасьев В.П. Влияние термообработки на структуру и свойства пленок a-Si:H, полученных методом циклического осаждения // Физика и техника полупроводников. 2002. Т. 36, № 2. С. 238–244.
10. Голикова О.А. Структурная сетка кремния в пленках a-Si:H, содержащих упорядоченные включения // Физика и техника полупроводников. 2001. Т. 35, № 5. С. 600–604.
11. Афанасьев В.П., Теруков Е.И., Шерченков А.А. Тонкопленочные солнечные элементы на основе кремния. СПб: Изд-во СПбГЭТУ «ЛЭТИ», 2011.
12. Humayun Q., Kashif M., Hashim U. Structural, Optical, Electrical, and Photoresponse Properties of Postannealed Sn-Doped ZnO Nanorods // Journal of Na-nomaterials. 2013. Vol. 2013, No 160. Р. 1–8.
13. Degheidy A.R., Elkenany E.B. Theoretical Inves-tigation of the Energy Gaps Temperature Dependence in Zinc-Blende GaP and InP Semiconductors at Normal Pressure // The African Review of Physics. 2012. Vol. 7, No 14. P. 145–163.
14. Herve P., Vandamme L.K.J. General relation be-tween refractive index and energy gap in semiconductors // Infrared Phys. Technol. 1994. Vol. 35, № 4. Р. 609-615.
15. Лапшинов Б.А., Магунов А. Н. Установка для измерения температурной зависимости показателя преломления твердых тел // Приборы и техника. 2010. № 1. С. 159–164.
16. Вейко В.П. Лазерная обработка пленочных материалов. Л.: Машиностроение, Ленингр., отд-ние, 1986.
17. Jianha Hu, Gordon R.G. Chemical vapor deposition of highly transparent and conductive boron doped zinc oxide thin films // MRS Proceedings. 1992. Vol. 242. P. 737–743.
18. Look D.C. Electrical properties of bulk ZnO // Solid State Communications. 1998. Vol. 105, No 6. P. 399–401.
19. Schiff E.A. Transport, Interfaces, and Modeling in Amorphous Silicon Based Solar Cells // NREL. 2008. SR-520-44101.
Рецензия
Для цитирования:
Егоров Ф.С., Мукин В.А., Охоткин Г.П. ОПТИМИЗАЦИЯ ЛАЗЕРНОГО СКРАЙБИРОВАНИЯ ПРИ ИЗГОТОВЛЕНИИ ТОНКОПЛЕНОЧНЫХ СОЛНЕЧНЫХ МОДУЛЕЙ. Альтернативная энергетика и экология (ISJAEE). 2015;(19):88-94. https://doi.org/10.15518/isjaee.2015.19.012
For citation:
Egorov F.S., Mukin V.A., Ohotkin G.P. OPTIMIZATION OF LASER SCRIBING IN MANUFACTURING OF THIN FILM SOLAR MODULES. Alternative Energy and Ecology (ISJAEE). 2015;(19):88-94. (In Russ.) https://doi.org/10.15518/isjaee.2015.19.012
Просмотров:
612
Послать статью по эл. почте 