單脈沖刻線機(jī)理本身的特征對(duì)脈沖重復(fù)頻率提出了一定的限制。為了防止接觸面半導(dǎo)體層的脫落，加工過程中需要的典型脈沖重復(fù)頻率為35~45kHz。常用的刻蝕閾值約為2J/cm2，也就是能將25μJ的激光能量聚焦到直徑為40μm的面積上，其平均功率非常低。由于綠光激光器的平均功率均為數(shù)瓦量級(jí)，因此能夠?qū)⒐馐止夂筮M(jìn)行多光束并行加工，從而進(jìn)一步提高工作效率。
 
　　對(duì)于P1、P2和P3層的刻線應(yīng)用而言，用于微加工應(yīng)用的、輸出波長(zhǎng)為1064nm和532nm的結(jié)構(gòu)小巧緊湊的二極管泵浦激光器，無疑是無疑是一種理想的選擇，并且這種激光器能夠提供極高的脈沖穩(wěn)定性。這類激光器的脈沖持續(xù)時(shí)間為8~ 40ns，脈沖重復(fù)頻率為1~100kHz。

　　清除保護(hù)

　　為了防止太陽能電池模塊被腐蝕或短路，必須要在其邊緣留出大約1cm寬邊緣，用于接下來整個(gè)電池模塊的封裝。目前多使用噴砂的方法來清除這個(gè)邊緣。盡管噴砂方法的投資成本較低，但是這個(gè)過程卻會(huì)帶來磨損、砂的清除以及防塵污染方面的成本。薄膜太陽能電池模塊的生產(chǎn)需要潔凈的、經(jīng)濟(jì)實(shí)惠的解決方案，激光加工方案無疑是最佳選擇。通過提高激光的平均功率，能夠獲得卓越的加工質(zhì)量。激光加工可以實(shí)現(xiàn)大約50cm2/s的去除速度，甚至在30s之內(nèi)就能加工完成一塊標(biāo)準(zhǔn)尺寸的太陽能電池模塊。

　　事實(shí)上，用同一個(gè)脈沖就可以清除所有的邊緣薄膜層，并且清除速率的提高與激光的平均功率密切相關(guān)。具有高平均功率和高脈沖能量的激光，可以一次性清除特定的區(qū)域。最適用這種加工應(yīng)用的是采用光纖傳輸的激光器系統(tǒng)，其輸出方形或矩形光斑。激光經(jīng)過光纖傳輸后能量分布更加均勻，從而實(shí)現(xiàn)清除效果的高度一致性。利用光斑的平行組合，加工效率能比采用傳統(tǒng)光纖提高50%以上，同時(shí)還在保證加工安全的前提下降低了脈沖重復(fù)頻率。另外，還可以與掃描振鏡結(jié)合適用，以減少加工過程中的非生產(chǎn)周期。當(dāng)然，激光器也應(yīng)提供相應(yīng)的分時(shí)輸出選擇，來減少非生產(chǎn)時(shí)間。此外，可以采用幾個(gè)不同的工作站共享同一臺(tái)激光器的加工方案，這樣就可以做到產(chǎn)品的上下料時(shí)間并不影響激光器的生產(chǎn)效率。
 
　　未來的激光工藝

　　CI(G)S太陽能電池模塊制造中 特殊材料的使用，對(duì)激光加工技術(shù)提出了巨大的挑戰(zhàn)。如果適用的基底材料為玻璃，那么鉬材料就被沉積到玻璃上。但是由于鉬具有熔點(diǎn)高、熱傳導(dǎo)性好以及高熱容等特性，導(dǎo)致加熱時(shí)會(huì)出現(xiàn)裂紋和脫落現(xiàn)象。由于這些缺點(diǎn)在用納秒激光進(jìn)行加工時(shí)是無法避免的，因此激光器的使用與所獲得的加工質(zhì)量密不可分。同樣，吸收層材料對(duì)熱也具有相當(dāng)?shù)拿舾行?，?Se)相對(duì)于銅(Cu)、銦(In)、鎵(Ga)等金屬材料的熔點(diǎn)要低，它會(huì)在低溫時(shí)就能從粘合的地方分離。這種一來，沒有了硒層的半導(dǎo)體就變成了合金層，導(dǎo)致通過長(zhǎng)脈沖激光產(chǎn)生的熱量使邊緣短路。
 
　　皮秒激光器將為上述問題提供理想的解決方案。用超短脈沖激光去除薄膜材料，不會(huì)產(chǎn)生嚴(yán)重的邊緣熱影響區(qū)。波長(zhǎng)為1030nm、515nm和343nm的高性能皮秒激光器，可應(yīng)用于CI(G)S薄膜太陽能電池模塊的結(jié)構(gòu)化。超短脈沖激光器將會(huì)取代機(jī)械刻劃工藝，進(jìn)一步提高加工質(zhì)量和加工效率。