激光光束的处理方法、激光掺杂方法以及激光掺杂设备技术

第一方面，本发明专利技术提供了一种激光光束的处理方法，包括如下步骤：接收来自激光器的平顶光束；对平顶光束进行滤光；输出滤光后的平顶光束。根据本发明专利技术第一方面的激光光束的处理方法，具有如下有益效果：使用本发明专利技术的激光光束处理方法可以获得能量密度分布均匀的平顶光束。第二方面，本发明专利技术提供了一种激光掺杂方法，使用上述任一项的激光光束的处理方法所获得的平顶光束进行激光掺杂。根据本发明专利技术第二方面的激光掺杂方法，可以在掺杂加工过程中使用能量分布均匀的平顶光斑。本发明专利技术还提出了使用上述方法的激光设备。述方法的激光设备。述方法的激光设备。

【技术实现步骤摘要】
激光光束的处理方法、激光掺杂方法以及激光掺杂设备


[0001]本专利技术涉及激光
，特别涉及激光光束的处理方法、激光调制方法以及激光加工 设备。

技术介绍

[0002]激光技术可应用在太阳能电池的制造工艺中。例如可以利用激光掺杂来执行在TOPCon的 选择性发射极(SE)掺杂磷或者硼的工艺。然而，以掺杂硼为例，在进行TOPCon电池的激光 硼掺杂时，由于硼在硅的固溶度较低，因此，激光光束需要满足能量高、密度高且均匀性好 的要求。
[0003]现有技术中，激光光束作为高斯光，其本身具有能量呈正态分布的特点，且作用加工在 材料表面呈圆形，越靠近圆心能量越高。这种激光光束可能会影响电池片的生产良品率和光 电转化率。

技术实现思路

[0004]本专利技术针对上述技术问题，提出了激光光束的处理方法，至少一定程度上能够使激光光 束的能量密度分布均匀。此外，本专利技术还提出了激光掺杂方法以及激光掺杂设备。
[0005]根据本专利技术第一方面的激光光束的处理方法，包括如下步骤：接收来自激光器的平顶光 束；对平顶光束进行滤光；输出滤光后的平顶光束。
[0006]根据本专利技术第一方面的激光光束的处理方法，具有如下有益效果：可以获得能量密度分 布均匀的平顶光束。
[0007]在一些实施方式中，在接收来自激光器的平顶光束的步骤中，将激光器发出的激光光束 转变为平顶光束。
[0008]在一些实施方式中，在接收来自激光器的平顶光束的步骤中，对激光器发出的激光光束 进行衍射并聚焦从而转变为平顶光束。
[0009]在一些实施方式中，激光光束的能量分布为高斯分布。在对激光器发出的激光光束进行 衍射时，通过具有与高斯分布相对应的形貌和折射率梯度的衍射装置，来对激光光束的波前 的位相分布进行调控。
[0010]在一些实施方式中，在输出滤光后的平顶光束的步骤中，观察滤光后平顶光束的能量分 布，并调节衍射装置。
[0011]在一些实施方式中，在的对平顶光束进行滤光的步骤中，过滤平顶光束的高频分量。
[0012]在一些实施方式中，在的对平顶光束进行滤光的步骤中，过滤平顶光束的杂散光。
[0013]在一些实施方式中，在的对平顶光束进行滤光的步骤中，还包括如下步骤：过滤平顶光 束的次级衍射；过滤平顶光束的高频分量。
[0014]在一些实施方式中，在输出滤光后的平顶光束的步骤中，还包括对平顶光束进行调制， 以使的平顶光束的光斑的形状为矩形状、圆形状或者椭圆状。
准直反射镜、3：准直反射镜、4：扩束器、5：衍射装置5、6：透镜:、6：空间滤波器、8： 透镜:、9：光阑、10：分光镜、11：透镜、12：反射镜、13：CCD、14：振镜、15：场镜、16： 硅片材料、17：基材、18：金属栅线、19：接触面、20：P++高浓度掺杂区、21：P+低浓度掺 杂区
具体实施方式
[0038]本部分将详细描述本专利技术的具体实施方式，本专利技术之较佳实施方式在附图中示出，附图 的作用在于用图形补充说明书文字部分的描述，使人能够直观地、形象地理解本专利技术的每个 技术特征和整体技术方案，但其不能理解为对本专利技术保护范围的限制。
[0039]在本专利技术的描述中，需要理解的是，涉及到方位描述，例如上、下、前、后、左、右等 指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本专利技术和简化 描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作， 因此不能理解为对本专利技术的限制。
[0040]在本专利技术的描述中，若干的含义是一个或者多个，多个的含义是两个以上，大于、小于、 超过等理解为不包括本数，以上、以下、以内等理解为包括本数。如果有描述到第一、第二 只是用于区分技术特征为目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的 技术特征的数量或者隐含指明所指示的技术特征的先后关系。
[0041]本专利技术的描述中，除非另有明确的限定，设置、安装、连接等词语应做广义理解，所属
技术人员可以结合技术方案的具体内容合理确定上述词语在本专利技术中的具体含义。
[0042]本专利技术针对上述技术问题，提出了激光光束的处理方法，同时，本专利技术还提出了能实施 本方法的激光掺杂设备。
[0043]参照图1，激光光束的处理方法，包括如下步骤：
[0044]S100，接收来自激光器的平顶光束L2；
[0045]S200，对平顶光束L2进行滤光；
[0046]S300，输出滤光后的平顶光束L3。
[0047]使用本专利技术的激光光束处理方法可以获得能量分布均匀，光束质量好的平顶光束。通过 这种平顶激光进行掺杂，可以增大光伏电池的输出电压和电流提高光电转化率。
[0048]如图2所示，在接收来自激光器的平顶光束L2的步骤S100中，也包括如下步骤：
[0049]S110，光源产生激光光束L1；
[0050]S120，将激光光束L1进行准直和扩束。
[0051]S140，通过衍射单元将激光光束L1变为平顶光束L2。
[0052]其中，激光光束L1的能量分布为高斯分布。
[0053]在S110，激光光束L1的种类并不做限定，脉宽可以脉冲激光、连续激光、超短脉冲激 光，由于本方法可以用光路实现，所以对光波的波长、线宽、重频也不做限定。激光光源的 种类亦不做限定，可以是固体激光器、半导体激光器、宝石激光器等。
[0054]在S140中，衍射装置由一组在其表面上二维分布的衍射单元构成。每个衍射单元都有特 定的形貌、折射率梯度等。衍射单元根据激光光束L1的能量分布而确定。因此衍射装置能对 激光波前位相分布进行精细调控，激光光束L1经过衍射并聚焦可以得到特定的光束能量分布。 由此，激光光束L1通过衍射装置聚焦成了平顶光束L2。
[0055]在S100中，还可以包括激光器直接发出平顶光束L2。
[0056]如图3所示，在对平顶光束L2进行滤光的步骤S200中，包括：
[0057]S210，滤去平顶光束L2中的高频分量，使得平顶光束L2的能量分布更加均匀。或滤去 次级衍射光，提升光束质量，或同时滤去高频分量和次级衍射光；
[0058]S220，滤去平顶光束L2中的杂散光获得滤光后的平顶光束L3；
[0059]S230，对滤光后的平顶光束L3进行调制，使后述平顶光斑L4具有特定形状、大小。
[0060]在S200中，滤光包括滤去平顶光束L2中的高频分量、滤去平顶光束L2的次级衍射、滤 去平顶光束L2的杂散光，在具体实施方式中，滤光的种类单独滤去高频分量或次级衍射或杂 散光，也可以是其中任意两者的结合，还可以是同时滤去的高频分量、次级衍射、杂散光。 具体滤去哪一种滤光方法根据加工的材料、加工方式、以及光源类型而决定。如，使用脉冲 激光时，由于次级衍射也具有较大的能量，所以需要滤掉次级衍射光，来获得更适合材料加 工平顶光束L2。如，使用某些特定材料时，由于激光掺杂本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.激光光束的处理方法，其特征在于，包括如下步骤：接收来自激光器的平顶光束；对所述平顶光束进行滤光；输出滤光后的所述平顶光束。2.根据权利要求1所述的激光光束的处理方法，其特征在于，在所述接收来自激光器的平顶光束的步骤中，由激光器直接发出平顶光束。3.根据权利要求1所述的激光光束的处理方法，其特征在于，在所述接收来自激光器的平顶光束的步骤中，将激光器发出的激光光束转变为平顶光束。4.根据权利要求3所述的激光光束的处理方法，其特征在于，在所述接收来自激光器的平顶光束的步骤中，对激光器发出的激光光束进行衍射并聚焦从而转变为平顶光束。5.根据权利要求4所述的激光光束的处理方法，其特征在于，所述激光光束的能量分布为高斯分布；在所述对激光器发出的所述激光光束进行衍射时，通过具有与所述高斯分布相对应的形貌和折射率梯度的衍射装置，来对所述激光光束的波前的位相分布进行调控。6.根据权利要求5所述的激光光束的处理方法，其特征在于，在所述输出滤光后的所述平顶光束的步骤中，根据所述滤光后所述平顶光束的能量分布来调节所述衍射装置。7.根据权利要求1至6中任一项所述的激光光束的处理方法，其特征在于，在所述对所述平顶光束进行滤光的步骤中，过滤所述平顶光束的次级衍射。8.根据权利要求1至6中任一项所述的激光光束的处理方法，其特征在于，在所述对所述平顶光束进行滤光的步骤中，过滤所述平顶光束的高频分量。9.根据权利要求1至6中任一项所述的激光光束的处理方法，其特征在于，在所述对所述平顶光束进行滤光的步骤中，过滤所述平顶光束的杂散光。10.根据权利要求1至6中任一项所述的激光光束的处理方法，其特征在于，在所述对所述平顶光束进行滤光的步骤中，还包括如下步骤：过滤所述平顶光束的次级衍射；过滤...

【专利技术属性】
技术研发人员：周宇超，李小勇，邓波，尤东，裴冠森，何颖波，李加林，
申请(专利权)人：深圳市海目星激光智能装备股份有限公司，
类型：发明
国别省市：