[发明专利]薄膜太阳能电池飞秒激光刻蚀工艺过程测控方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种测控方法，特别是一种薄膜太阳能电池飞秒激光刻蚀工艺过程测控方法。

背景技术

飞秒激光是一种以脉冲形式运转的激光，持续时间非常短，只有几个飞秒，一飞秒就是10的负15次方秒，也就是1/1000万亿秒，它比利用电子学方法所获得的最短脉冲要短几千倍，飞秒激光的具有非常高的瞬时功率，可达到百万亿瓦，它能聚焦到比头发的直径还要小的空间区域，使电磁场的强度比原子核对其周围电子的作用力还要高数倍。鉴于飞秒激光的突出特点，它在物理学、生物学、化学控制反应、光通讯、精细加工等领域中得到了广泛应用。

近年来，我国的太阳能电池产业发展极快，太阳能发电量以每年30%的速度递增，太阳能产业的迅速发展必然要求相关生产设备的升级和工艺的改进。由于飞秒激光的特殊性以及其特点，在刻蚀过程中对其跟踪测控进程、目标的一致性等，具有一定的难度，仍是需要突破的难题。

发明内容

发明目的：针对上述问题，本发明的目的是提供一种薄膜太阳能电池飞秒激光刻蚀工艺过程测控方法，对刻蚀工艺过程进行测控，特别是对刻蚀过程与预设参数的一致性进行测控，以保证刻蚀效果。

技术方案：一种薄膜太阳能电池飞秒激光刻蚀工艺过程测控方法，通过高度集成的LIBS模块与激光发射器协同工作，在PPt级精度在线、非接触实现数据采集、处理信号反馈控制。

对激光等离子体击穿光谱的元素定性、定量分析，通过光谱在线分析比对，提高测控的准确性。

有益效果：与现有技术相比，本发明的优点是针对飞秒激光的特殊性以及其特点，通过专门的刻蚀过程测控方法进行测控，以保证刻蚀过程与预设参数的一致性，确保刻蚀效果，薄膜太阳能电池刻蚀的刻槽宽度能够达到3微米，深度的精度控制可以达到100纳米。

具体实施方式

下面结合具体实施例，进一步阐明本发明，应理解这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围，在阅读了本发明之后，本领域技术人员对本发明的各种等价形式的修改均落于本申请所附权利要求所限定的范围。

一种薄膜太阳能电池飞秒激光刻蚀工艺过程测控方法，通过高度集成的LIBS模块与激光发射器协同工作，在PPt级精度在线、非接触实现数据采集、处理信号反馈控制。在线测控对激光等离子体击穿光谱的元素定性、定量分析。

激光等离子体击穿光谱技术在元素定性与定量分析中是一个重要的工具，具有可选性、破坏性小、分辨率高以及可对固态、液态、气态以及浮质材料进行实时分析。使用LIBS技术实现实时监控薄膜表面微细加工过程，从而实现激光超精密薄膜加工的检测和控制。优化控制系统，高度集成LIBS模块与激光器，实现协同工作；系统实验研究等离子体产生、膨胀和淬灭过程，研究优化LIBS测控参数，在PPt级精度在线、非接触实现数据采集、处理好信号反馈控制。将薄膜太阳能电池刻蚀的刻槽宽度由目前的40微米达到3微米，深度的精度控制可以达到100纳米。