一种太阳能电池表面减反射结构的制作系统及制作方法

摘要

太阳能电池表面减反射结构的制作系统及制作方法，其特征是用激光干涉光刻系统，将多个相干激光束组合，对干涉场内的光强度分布进行强弱调制，用调制后重新分布的激光能量烧蚀光电池器件材料表面，在大面积范围内产生微米或纳米级密集的孔、柱浮雕结构，从而减少反射率，增加对光的吸收，提高光电转换效率。用该方法在基体表面产生的减反射微细结构，由于没有外来材料，更稳定耐用，并且通过调整干涉光刻系统入射角可以调整结构的周期和尺寸，使接收波长更有针对性，具有工作波段可控性好的优点。

主权项

一种太阳能电池表面减反结构的制作系统，其特征在于包括：激光器(1)，扩束镜(2)，准直系统(3)，分束与折光系统(4)，固定太阳能电池基片或太阳能电池基片盖板材料表面(5)的工件台(7)；由激光器(1)发出的激光束经扩束镜(2)和准直系统(3)后，由分束与折光系统(4)将激光束分成多束相干光，再将多束相干光的各个光路分别控制，使各个光路的激光光束以入射角为0° 90°的范围同时照射到太阳能电池基片或太阳能电池基片盖板材料表面(5)上，利用多光束干涉图案烧蚀太阳能电池基片或太阳能电池基片盖板材料表面(5)，使太阳能电池基片或太阳能电池基片盖板材料表面(5)大面积范围内产生微米或纳米级密集的孔、柱浮雕结构，从而形成表面减反结构(6)；或将太阳能电池基片或太阳能电池基片盖板材料表面(5)上先涂覆一层光敏材料，再置放于分束与折光系统(4)中多束相干光干涉场中进行曝光，然后利用刻蚀工艺将曝光的干涉图案传递到太阳能电池基片或太阳能电池基片盖板材料表面(5)表面，形成表面减反射结构(6)；或移动基片工件台(7)或者分束与折光系统(4)，利用多光束干涉图案扫描太阳能电池基片或太阳能电池基片盖板材料表面(5)，形成超大面积微纳表面减反射结构(6)；所述分束与折光系统(4)由三个分光元件(8、9、10)和四个折光镜(11、12、13、14)组成；三个分光元件(8、9、10)中的每个分光元件依次将入射的光束分成二束光出射，四个折光镜(11、12、13、14)置于分光元件之后，起转折光路的作用，具体为：前一个分光元件(8)首先将入射光分成两束相干光，另二个分光元件(9、10)分别位于前一个分光元件(8)之后的两个光路中，再将这两路光都各自分成两束相干光，四个折光镜(11、12、13、14)分别放置在由前述三个分光元件(8、9、10)分成的四路光中，将四束相干光转折汇聚于待曝光的太阳能电池基片或太阳能电池基片盖板材料表面(5)上；通过变换和调整所述分束与折光系统(4)中的三个分光元件(8、9、10)和四个折光镜(11、12、13、14)之间的相对摆放位置和角度，改变照射到太阳能电池基片或太阳能电池基片盖板材料表面(5)上的相干光束的入射角，从而调整表面减反射结构(6)的参数，使系统的光刻特征尺寸可从纳米级到微米级可调，工作波段具有可控性；在所述太阳能电池基片或太阳能电池基片盖板材料表面(5)前设置光学偏振器件(16)，以提高干涉图形的对比度，从而提高表面微结构的制作效率和质量；或在太阳能电池基片或太阳能电池基片盖板材料表面(5)前的每路光中都放置一个光学偏振器件(17)，对入射到太阳能电池基片或太阳能电池基片盖板材料表面(5)上的每一束光的偏振状态和光强度分别进行调控，从而使干涉曝光图形的形状和质量更精确可控。