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行發(fā)電，也就是將光子能量轉換為電能的過程。

目前太陽能電池除了應用于航空航天領域外，在民用領域也大面積使用，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前更復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)，不同晶體結構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)中廣泛應用的絨面玻璃，亦可以使用這款工業(yè)級皮秒激光器進行絨面玻璃鉆孔，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域發(fā)揮巨大的經(jīng)濟和應用價值。

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