本文關(guān)鍵詞：單晶Si、單結(jié)GaAs太陽(yáng)能電池的激光損傷特性對(duì)比研究

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【摘要】：采用1064 nm納秒脈沖激光輻照單晶Si、單結(jié)G As太陽(yáng)能電池,針對(duì)不同強(qiáng)度激光輻照太陽(yáng)能電池的損傷特性進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)研究,得出激光光斑聚焦在電池柵線(xiàn)上時(shí),電池更易損傷,單晶Si電池的柵線(xiàn)打斷之后仍能很好工作,單結(jié)GaAs電池卻完全失效,這是由于高摻雜的基底鍺熔融凝固連接?xùn)啪�(xiàn),導(dǎo)通電池正負(fù)極.實(shí)驗(yàn)結(jié)果還表明,激光輻照在電池表面時(shí),對(duì)單晶Si電池基本沒(méi)有影響,而GaAs電池輸出性能也沒(méi)有很大幅度的下降.理論分析了納秒激光對(duì)電池的損傷主要是熱、力效應(yīng)共同作用的結(jié)果.熱效應(yīng)使材料熔化、氣化,力效應(yīng)主要沿著激光傳輸?shù)姆较?垂直于材料表面.常溫下Si材料對(duì)1 064 nm有較強(qiáng)的本征吸收,GaAs電池的GaAs層透過(guò)1 064 nm,Ge基底本征吸收1 064 nm,Ge材料的熔點(diǎn)低于Si材料且其禁帶寬度更窄,故其初始損傷閾值略低.通過(guò)SEM掃描電鏡、激光拉曼材料分析及X射線(xiàn)光電子能譜儀等分析手段對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行了驗(yàn)證.
【作者單位】： 國(guó)防科學(xué)技術(shù)大學(xué)光電科學(xué)與工程學(xué)院;國(guó)防科學(xué)技術(shù)大學(xué)高性能計(jì)算國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室;
【關(guān)鍵詞】： 太陽(yáng)能電池 激光損傷 單晶Si 單結(jié)GaAs COMSOL 掃描電鏡 X射線(xiàn)光電子能譜儀
【分類(lèi)號(hào)】：TM914.4
【正文快照】： PACS:88.40.H引言激光與物質(zhì)相互作用自激光器發(fā)明以來(lái)就引起廣泛的重視,不僅由于它是限制高功率激光強(qiáng)度發(fā)展的至關(guān)因素,而且也是限制激光加工技術(shù)廣泛應(yīng)用的關(guān)鍵問(wèn)題.強(qiáng)激光加工太陽(yáng)能電池成為電池制作工藝中一個(gè)關(guān)鍵技術(shù),因此探索小光斑激光輻照太陽(yáng)能電池的作用機(jī)理對(duì)改善

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