来自中国河北科技大学与日本理化学研究所先进光子学中心的研究团队，开发出一种用于透明且硬质材料的全新激光微焊接技术，旨在应用于太阳能电池的封装。这一工艺基于银离子溶液，据称能够实现高质量连接。
研究人员展示了该工艺在玻璃封装上的强度实验，实验样品夹带太阳能电池芯片，焊接后的玻璃封装在水下依然能够正常运行。
玻璃—玻璃焊接是太阳能光伏器件封装的多种边缘密封方法之一，与新型粘合剂等工艺并列，被认为有助于提升光伏组件的耐久性并降低成本，同时也是提高太阳能电池板回收效率的重要技术方向。
飞秒激光是一种红外激光，能发射极短的单次激光脉冲，目前已广泛用于白内障手术等眼科医疗程序。
在题为《飞秒激光光化学还原银离子溶液实现透明硬质材料太阳能电池封装微焊接》的论文中，研究人员指出，光伏封装材料的高质量连接方案至关重要，而他们提出的银离子溶液为焊接提供了中间层，从而实现了玻璃与异质材料的飞秒激光微焊接。
实验结果显示，溶液中的光化学还原银纳米团簇在较低输入能量密度（2.4J/cm²）下，将玻璃的剪切强度提高至27.36兆帕。研究团队称，银离子溶液不仅提升了能量利用效率，还抑制了焊接裂纹的生成，提高了液态层辅助飞秒激光焊接的适用性。
研究人员还对单晶硅和蓝宝石材料进行了焊接实验，这些材料代表了热物理性质差异较大的半导体和光学材料。研究小组表示：“尽管材料特性存在差异，但飞秒激光焊接成功实现了异质结连接。”
实验样品包括20×20×1毫米的商用二氧化硅玻璃、20×20×1毫米的蓝宝石玻璃，以及10×10×0.33毫米的单晶硅。实验所用激光设备为Pharos PH2-20W系统。
团队随后在实验中测试了太阳能硅电池芯片的封装密封性。该光伏器件采用石英玻璃基底和导电胶带电极，并置于水中。为了便于监测电信号，封装结构的顶部界面特意留有未焊接部分。
研究人员指出：“封装后的太阳能电池芯片在水下仍保持导电性。这表明银离子溶液中间层辅助的飞秒激光焊接工艺，能够实现高强度连接，并有效减轻湿气及其他极端环境因素对太阳能器件性能的影响。”
该方法的可靠性进一步通过热冲击和水密封测试得到验证，结果显示其符合IPX7防水等级以及IEC 60529:2013标准。
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