(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210625485.8 (22)申请日 2022.06.02 (71)申请人 深圳市韵腾激光科技有限公司 地址 518000 广东省深圳市宝安区福永街 道桥头社区金港科技园B幢第二层 (72)发明人 邹武兵　刘鸿吉　李霖　 (74)专利代理 机构 深圳市明日今典知识产权代 理事务所(普通 合伙) 44343 专利代理师 王杰辉 (51)Int.Cl. H01L 31/18(2006.01) B23K 26/064(2014.01) B23K 26/70(2014.01) B23K 101/36(2006.01) (54)发明名称 N型Topco n电池的同轴激光加工温控系统 (57)摘要 本发明提供一种N型Topcon电池的同轴激光 加工温控系统， 包括控制模块、 激光加工模块、 拉 曼测温模块和扫描模块。 本发明提供一种N型 Topcon电池的激光同轴加工温控系统， 能实时监 控激光在制备选择性发射极时表面的瞬态温度 并对加工用激光的输出功率进行调整， 以温度作 为监控指标来防止过高的激光能量对Topcon电 池的绒面造成损伤， 提高了T opcon电池的整体转 换效率， 降低了监控加工效果的时间和人力成 本。 权利要求书2页 说明书4页 附图1页 CN 114975689 A 2022.08.30 CN 114975689 A 1.一种N型Topco n电池的同轴激光加工温控系统， 其特 征在于： 包括控制模块(1)、 激光加工模块(2)、 拉曼测温模块(3)以及扫描模块(4)； 所述控制模块(1)包括控制软件和工控硬件， 用于收集和处理其他三个模块的反馈信 息以及控制其 他三个模块的协同工作； 所述激光加工模块(2)包括加工用激光器(21)和加工用扩束器(22)， 其中加工用激光 器(21)发出的加工用激光被加工用扩束器(22)进行光束变换后， 作为制备Topcon电池选择 性发射极的光源； 所述拉曼测温模块(3)包括探测用激光器(31)、 探测用扩束器(32)和拉曼光谱仪(33)， 其中探测用激光器(31)在激光加工模块工作的同时发射探测用激光， 激发Topcon电池选择 性发射极的拉曼光谱， 而拉曼光谱仪负责收集和检测拉曼光谱， 根据拉曼光谱的频移情况 分析出在制备选择性 发射极时表面的瞬态温度； 所述探测用激光的周期和所述加工用激光 的周期一 致； 所述扫描模块(4)包括振镜(41)、 场镜(42)和合束镜(43)， 其中合束镜(43)将所述加工 用激光和所述探测用激光合束成同轴光， 振镜(41)控制同轴光的扫描加工和检测， 场镜 (42)将同轴光聚焦于加工平面。 2.根据权利要求1所述的N型Topcon电池的同轴激光加工温控系 统， 其特征在于： 所述 加工用激光器(21)发出的加工用激光的脉宽＜20纳秒， 波长 355纳米‑532纳米。 3.根据权利要求1所述的N型Topcon电池的同轴激光加工温控系 统， 其特征在于： 所述 探测用激光的脉宽＜所述加工用激光的脉宽， 其脉宽为皮秒量级。 4.根据权利要求1所述的N型Topcon电池的同轴激光加工温控系 统， 其特征在于： 所述 探测用激光的聚焦光斑尺寸＜加工用激光的聚焦光斑尺寸。 5.根据权利要求1所述的N型Topcon电池的同轴激光加工温控系 统， 其特征在于： 加工 用扩束器(22)对所述加工用激光进 行准直扩束后， 加工用激光光束 经过第二反射镜(51)的 反射后进入扫描模块(4)。 6.根据权利要求5所述的N型Topcon电池的同轴激光加工温控系 统， 其特征在于： 扫描 模块(4)的入口是一 面合束镜(43)， 合束镜(43)是一 面二向色镜 。 7.根据权利要求6所述的N型Topcon电池的同轴激光加工温控系 统， 其特征在于： 探测 用激光器(31)所处波长范围的光能够被透射， 而波长 短于所述探测用激光器(31)光波长的 光则会被反射， 加工用激光器发出的加工用激光被合束镜(43)反射， 加工用激光光束被第 一反射镜(4 4)反射后， 进入 振镜(41)， 最后被场镜(42)聚焦于Topco n电池片(7)的表面。 8.根据权利要求7所述的N型Topcon电池的同轴激光加工温控系 统， 其特征在于： 延时 一定的时间后， 该时间小于加工用激光的脉冲持续时间， 加工用激光聚焦光斑照射的位置 的温度达到了最高值， 此时， 拉曼测温模块(3)中的探测用激光器(31)发出和加工用激光器 (21)相同周期的探测用激光， 探测用激光被探测用扩束器(32)扩束准直后透过二向色镜 (6)， 所述二向色镜(6)能透过探测用激光器所属波长的光， 而波长＞探测用激光器光波长 的光会被二向色镜(6)反射。 9.根据权利要求8所述的N型Topcon电池的同轴激光加工温控系 统， 其特征在于： 准直 后的探测用激光透过合束镜(43)， 然后经第一反射镜(44)反射进入振镜(41)， 最终被场镜 (42)聚焦于Topco n电池片(7)的表面。权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 114975689 A 210.根据权利 要求9所述的N型Topcon电池的同轴激光加工温控系统， 其特征在于： 探测 用激光激发其聚焦区域的拉曼散射， 拉曼散射中的斯托克斯散射沿探测用激光的原 光路返 回， 由于斯托克斯散射的波长 ＞探测用激光的波长， 因此斯托克斯散射能透过合束镜(43)， 然后被二向色镜(6)反射， 经过滤光片(8)滤除其他波长的杂散光， 然后经过第三反射镜 (52)， 最后进入拉曼光谱仪(33)， 解调出温度信息后反馈给控制模块(1)， 控制模块(1)根据 测量温度和设定温度的差值对探测用激光器(31)发出功 率调整命令， 探测用激光器(31)根 据命令调整输出功率， 继续加工Topco n电池片(7)。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 114975689 A 3