當(dāng)前的激光加工領(lǐng)域有眾多的參數(shù)標(biāo)準(zhǔn)，而其中光束質(zhì)量因子——M2的影響往往被忽略。但是需要指出的是，在大多數(shù)激光加工過程中，低M2的光束可以使加工精度、過程可靠性和整體表現(xiàn)得到提升。
使用激光進(jìn)行材料加工時，低M2值意味著可以把光束匯聚到更小的點(diǎn)，以產(chǎn)生更精細(xì)的結(jié)構(gòu)；同理，如果指定焦點(diǎn)處的光斑尺寸相同，低M2光束則對應(yīng)更大的瑞利長度（見下圖橙色橢圓），可以有效降低離焦（De-focus）帶來的影響。
系統(tǒng)的離焦由多種因素產(chǎn)生，包括材料高度的變化、機(jī)械震動和形變、以及熱膨脹/收縮。如果使用低質(zhì)量、高M(jìn)2的激光器，試圖搭建一個能抵消上述所有因素的系統(tǒng)，會額外增加很多設(shè)備的成本。要求較高的情況下，甚至需要一個自動對焦的組件。如果光路掃描速度達(dá)到米/秒量級，搭建這種系統(tǒng)的方案將過于昂貴。其他方案包括使用造價高昂、有嚴(yán)格平面度公差的高品質(zhì)材料，或降低生產(chǎn)效率，但這些都不適用于大批量生產(chǎn)運(yùn)營。
制作薄膜太陽能電池時，需要用激光劃線的方法移除基底或其他膜層上的各種薄膜材料，通常是對導(dǎo)體薄膜進(jìn)行電絕緣的“P1”劃線。從生產(chǎn)角度考慮，確定劃線過程對系統(tǒng)離焦的敏感度至關(guān)重要。如上圖所示，如果您選用高質(zhì)量、低M2值（1.2）的光譜物理HIPPOTM激光器，即使離焦達(dá)到2毫米也可正常進(jìn)行絕緣劃線（紅色曲線）；如果光束的質(zhì)量較低，M2值較高（1.8），離焦超過0.5毫米便會使電絕緣失效（藍(lán)色曲線）。
使用低質(zhì)量、高M(jìn)2值的激光，造成劃線質(zhì)量的惡化會非常明顯。下圖是由光學(xué)顯微鏡拍攝的一系列照片，分別對應(yīng)不同的離焦量（ΔZ）。當(dāng)離焦達(dá)2毫米時，高質(zhì)量激光光束仍可進(jìn)行絕緣劃線，而低質(zhì)量光束僅僅能少許改變表面形狀；離焦3毫米時，低質(zhì)量光束已不能產(chǎn)生任何肉眼可見的改變。由此，低M2值激光光束對薄膜太陽能電池劃線的改善一目了然。
隨著太陽能電池板尺寸的不斷增大，降低成本的可行方案只能是適當(dāng)犧牲基底的質(zhì)量和平滑度。而要保持高效高產(chǎn)出，光束質(zhì)量便會越發(fā)重要。光譜物理高質(zhì)量、低M2值的全固態(tài)半導(dǎo)體Q調(diào)諧激光器，是您實現(xiàn)低成本、高效率、大批量生產(chǎn)的最佳選擇。
太陽能電池的制作與其他高精密激光加工一樣，光路穩(wěn)定性和精密運(yùn)動控制同樣重要。Newport集團(tuán)面向市場的高端光學(xué)調(diào)整架以及各種精密電動位移臺，也能為您的生產(chǎn)提供幫助。
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