鐳射沃隸屬于Datalogic集團，從事激光光源的設計，開發(fā)和生產(chǎn)。鐳射沃的激光光源在激光標記，焊接，熔接和微加工領域有廣泛應用。成立于1993年，鐳射沃很快便成為意大利重要的固體激光器的研發(fā)生產(chǎn)中心。

      基于在激光器穩(wěn)定性，產(chǎn)品競爭力方面不懈的努力，鐳射沃已經(jīng)成為世界上重要的固體激光器廠家，其產(chǎn)品已經(jīng)成為端泵激光的典范。鐳射沃的客戶遍布全球，銷量超過1萬臺。鐳射沃已經(jīng)成為汽車，包裝&設備和電子&太陽能行業(yè)激光光源的重要供應商。

     鐳射沃為薄膜太陽能領域研制的激光器，與其他行業(yè)利于電子，汽車以及其他傳統(tǒng)行業(yè)不同，這款激光器是專門針對薄膜太陽能電池板生產(chǎn)線設計，研發(fā)和生長的。

生產(chǎn)流程

      薄膜太陽能電池板的制造(特別是廣泛應用的非晶硅薄膜太陽能)在不同規(guī)格的玻璃基材上面依次沉積不同材料的膜層，進行選擇性的去除，以創(chuàng)建電池結構。

如圖1所示，首先沉積厚度小于1μm 的TCO(Trans­parent Conductive Oxide)，然后進行P1刻劃工序。

       之后進行的是a-Si(構成電池的半導體材料)的沉積以及相應的P2刻劃工序，即選擇性刻劃非晶硅a-Si層而不損傷下面的TCO膜層。最后沉積的是金屬 導電層(背電極，最為典型的是Al)以及相應的P3刻劃(同時去除a-Si和Al) 如圖2所示，刻劃過程分別有IR 1064nm紅外激光(P1)和Green 532nm綠激光完成(P2和P3)。激光的使用要求選擇性的去除膜層而不損傷其他膜層。

圖1薄膜太陽能電極形成原理

圖2薄膜太陽能激光刻蝕工序

      激光在薄膜太陽能領域的應用，是對于激光技術在工業(yè)領域的檢驗。產(chǎn)品質(zhì)量和轉換效率于激光刻劃過程直接相關，當然，與沉積過程的質(zhì)量也息息相關。

傳統(tǒng)方式

      傳統(tǒng)的薄膜太陽能電池板加工系統(tǒng)是利用自動化工作臺承載電池板進行刻劃的運動，激光光源以及復雜的光學系統(tǒng)進行激光光束的產(chǎn)生，分束，傳輸?shù)讲煌募庸の?置，進行多光束的平行同時加工。每一束激光都需要相同的光學系統(tǒng)對光束進行整型以到達刻劃所需的光斑形狀以及能量分布的要求。

      用于激光光束分光已經(jīng)以及整型的復雜光學系統(tǒng)其造價較高，且缺乏靈活性。在實際生產(chǎn)中，需要生產(chǎn)不同規(guī)格的電池板，而需要調(diào)整負責的光路，這給生產(chǎn)效率帶來了嚴重的影響。

       如圖3 所示，最終設備的使用者需要依靠對光路的集成和安裝有深入理解的工作臺制造商來完成整個系統(tǒng)。

圖3 傳統(tǒng)設備價值鏈

圖4傳統(tǒng)的激光傳輸方式

鐳射沃的激光解決方案

       鐳射沃的激光解決方案集成了傳統(tǒng)的固體激光器技術和先進的光纖技術。這種方式，可以提供多光束激光加工，非常簡單的安裝和定位，也不需要復雜的光路調(diào)整過 程。優(yōu)化的光斑，系統(tǒng)簡潔的配置，可以滿足客戶在薄膜太陽能激光刻劃工序中對于質(zhì)量，產(chǎn)量和設備靈活性不同層次的要求。另外，簡便的集成使得價值鏈發(fā)生了 變化，最終設備的使用者可以直接使用激光集成到現(xiàn)有的工作平臺上。

圖5 Laservall創(chuàng)新的光纖傳輸方式

      鐳射沃激光解決方案是基于固體激光器基礎上的光纖傳輸方案，不僅是激光的傳輸，而且包含光束的整型，從而在靈活移動的同時獲得平頂光束的方形光斑。 

圖6 光斑均勻性和Intra Gap概念

創(chuàng)新性的提出Intra Gap的概念，通過對于平頂光束能量的控制，避免其在刻劃的過程中損傷TCO層。 

圖7 平頂光斑的能量分布

                                     圖8 方形光斑的能量分布

圖9 方形光斑的刻蝕效果

新的價值鏈

       鐳射沃提供的激光解決方案已經(jīng)成功通過了在世界范圍內(nèi)的重要的太陽能生產(chǎn)商的測試，已經(jīng)證實是一種有效的激光解決方案，為客戶提供最高的產(chǎn)品質(zhì)量(太陽能 電池板最高轉換效率)，最高的生產(chǎn)效率和相對于現(xiàn)有傳統(tǒng)方式最簡便的集成方式。隨著鐳射沃在太陽能領域成功的應用，其產(chǎn)品也并將成為該領域的典范。

圖10 實際刻蝕效果對比

      優(yōu)秀的加工質(zhì)量，高產(chǎn)量，集成簡單、靈活的激光解決方案：薄膜太陽能電池激光劃線系統(tǒng)

圖11 鐳射沃IG Solar系列激光器

     鐳射沃為薄膜太陽能電池領域提供了新型的激光光源，它集成了緊湊的固體激光器特點以及光纖傳輸?shù)膬?yōu)勢，非常容易的集成到客戶現(xiàn)有的工作平臺上完成對太陽能薄膜電池板不同膜層的選擇性去除，形成電極結構。

      鐳射沃在固體激光器和光纖領域擁有世界領先的激光技術和工藝水平，可以為您提供最優(yōu)秀的激光光束質(zhì)量和易于集成到連續(xù)生產(chǎn)線的激光設備。

圖12 IG Solar 激光器光斑照片

加工質(zhì)量

• 特殊的光斑形狀為穩(wěn)定的光斑重疊和高質(zhì)量的刻劃邊緣成為可能。

•能量分布均勻的光斑使得膜層選擇性去除成為可能

• 高的脈沖穩(wěn)定性和功率穩(wěn)定性

產(chǎn)能

•刻劃速度可到2m/s

•方形光斑使得光斑重疊減小，刻劃更加均勻

•多光束同時加工

 靈活性

•單個光源，多條光束

•即插即用不到2小時

•靈活的光纖傳導方式

• 可以通過RS232，Ethernet，I/O進行控制

 應用

IG SOLAE 200 可以應用在各種薄膜太陽能電池

•      a-Silicon 非晶硅
•      Tandem  (a-Silicon + m-Silicon)微晶硅
•      CIS (Copper + Indium + Diselenide) 銅銦硒
•      CIGS (Copper + Indium +Gallium + Diselenide)銅銦鎵硒
•      CdTe (Cadmiun Tellurium)碲化鎘

P1：TCO刻劃

P2：非晶硅等材料(a-Si, μc-Si, CdTe, CIS, CIGS)的刻劃

P3：背電極刻劃

P4：邊緣隔離刻劃（“掃邊”）

分別由IR1064nm激光和Green532nm激光完成P1-P4