專利名稱:一種提高薄膜太陽(yáng)能電池發(fā)電功率的激光劃刻方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明屬于太陽(yáng)能電池生產(chǎn)中的激光劃刻技術(shù)領(lǐng)域,涉及一種通過(guò)改變激光刻蝕方式以改變子電池之間的連接方式來(lái)提高薄膜太陽(yáng)能電池發(fā)電功率的技術(shù)。
背景技術(shù):
太陽(yáng)能是人類取之不盡用之不竭的可再生能源.也是清潔能源,不產(chǎn)生任何的環(huán)境污染,因此利用太陽(yáng)能發(fā)電將成為世界的發(fā)展趨勢(shì)。薄膜太陽(yáng)能電池由于具有成本低,無(wú)污染,發(fā)電時(shí)間相比其他太陽(yáng)能電池不受天氣影響等優(yōu)點(diǎn)而廣泛得到應(yīng)用。盡管薄膜太陽(yáng)能電池具有一定發(fā)電功率,但是,在不增加材料成本下,始終需要盡量的提高電池的發(fā)電功率,來(lái)提高電池的實(shí)用性。相同的材料成本下,發(fā)電功率越高,銷售價(jià)格越高。一般的薄膜太陽(yáng)能電池結(jié)構(gòu),在各個(gè)子電池中幾次激光刻蝕之間的區(qū)域是無(wú)效發(fā)電區(qū)域,如果能夠?qū)⒃搮^(qū)域利用起來(lái),部分成為發(fā)電區(qū)域,將提高整個(gè)電池的發(fā)電功率。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明為了解決減少無(wú)效發(fā)電區(qū)域以提高薄膜太陽(yáng)能電池發(fā)電功率,設(shè)計(jì)了一種提高薄膜太陽(yáng)能電池發(fā)電功率的激光劃刻方法,通過(guò)改變對(duì)子電池的激光刻蝕方式,改變了子電池之間的連接方式,使子電池?zé)o效區(qū)域減少,增加了整個(gè)電池的發(fā)電區(qū)域,提高了整個(gè)電池發(fā)電功率。本發(fā)明采用的技術(shù)方案是:一種提高薄膜太陽(yáng)能電池發(fā)電功率的激光劃刻方法,本方法是在對(duì)前電極TCO膜層進(jìn)行第一次激光劃刻、及對(duì)P、1、N層進(jìn)行第二次激光劃刻的過(guò)程中實(shí)現(xiàn)的,關(guān)鍵在于:所述的第一次激光劃刻的刻蝕深度為一個(gè)TCO膜層的厚度,刻蝕軌跡是一條由一組非封閉曲線相連接構(gòu)成的路徑;第二次激光劃刻在第一次激光劃刻所成的每個(gè)非封閉曲線區(qū)域內(nèi)部進(jìn)行刻蝕,刻蝕深度為一個(gè)PIN層的厚度,刻蝕軌跡與非封閉曲線不相通。本發(fā)明的有益效果是:本發(fā)明通過(guò)改變對(duì)子電池的激光刻蝕方式,使子電池?zé)o效發(fā)電區(qū)域減少,將應(yīng)用傳統(tǒng)的激光劃刻方式劃刻所成的無(wú)效發(fā)電區(qū)域中的部分區(qū)域變?yōu)橛行Оl(fā)電區(qū)域,增加了整個(gè)電池的發(fā)電區(qū)域,提高了太陽(yáng)能電池的發(fā)電功率,實(shí)用性強(qiáng),有利于電池推廣和銷售,創(chuàng)造更多經(jīng)濟(jì)價(jià)值。
圖1是薄膜太陽(yáng)能電池的部分結(jié)構(gòu)示意圖。圖2是傳統(tǒng)的激光劃刻方法所形成的無(wú)效發(fā)電區(qū)域的示意圖。圖3是本發(fā)明方法所形成的無(wú)效發(fā)電區(qū)域的示意圖。圖4本發(fā)明中第一次激光劃刻軌跡的實(shí)施例圖。圖5本發(fā)明中第二次激光劃刻軌跡的實(shí)施例圖。
附圖中,I是玻璃基板,2是前電極TCO膜層,3是P、1、N層,4是背電極層,5是第一次激光劃刻軌跡,6是第二次激光劃刻軌跡,P表示無(wú)效發(fā)電區(qū)域,附圖3中的陰影部分表示無(wú)效發(fā)電區(qū)域。
具體實(shí)施例方式一種提高薄膜太陽(yáng)能電池發(fā)電功率的激光劃刻方法,本方法是在對(duì)前電極TCO膜層2進(jìn)行第一次激光劃刻、及對(duì)P、1、N層3進(jìn)行第二次激光劃刻的過(guò)程中實(shí)現(xiàn)的,重要的是:所述的第一次激光劃刻的刻蝕深度為一個(gè)TCO膜層的厚度,刻蝕軌跡是一條由一組非封閉曲線相連接構(gòu)成的路徑;第二次激光劃刻在第一次激光劃刻所成的每個(gè)非封閉曲線區(qū)域內(nèi)部進(jìn)行刻蝕,刻蝕深度為一個(gè)PIN層的厚度,刻蝕軌跡與非封閉曲線不相通。所述的非封閉曲線是波峰狀曲線、或半圓形曲線、或槽型曲線。第二次激光劃刻的刻蝕軌跡是圓形、或直線型、或矩形、或弧形。本發(fā)明在具體實(shí)施時(shí),在有前電極TCO膜層2的玻璃基板I上進(jìn)行第一次激光刻蝕,本次激光刻蝕的深度為一個(gè)TCO膜層的厚度,刻蝕過(guò)程中沿著一條由一組非封閉曲線相連接構(gòu)成的路徑進(jìn)行(參見(jiàn)附圖4),形成第一次激光劃刻軌跡5 ;然后對(duì)TCO膜層表面進(jìn)行清洗;之后,利用PECVD等離子體化學(xué)氣相沉積設(shè)備鍍P、1、N層3 ;在P、1、N層3上進(jìn)行第二次激光刻蝕,刻蝕深度為一個(gè)PIN層的厚度,即刻蝕深度到切斷P、1、N層3,但不切斷前電極TCO膜層2,其刻蝕位置在前述第一次激光劃刻所形成的非封閉曲線軌跡中,參見(jiàn)附圖5,在每個(gè)非封閉曲線中進(jìn)行刻蝕但不與第一次激光刻蝕軌跡5相連通,第二次激光劃刻軌跡6如圖5中所示,圖中是用圓孔刻蝕表示的,可以是任何形狀;接著,濺鍍背電極層4,濺鍍的背電極層4將填滿到第二次激光劃刻的刻槽中,以此連接前電極TCO膜層2和背電極層4 ;然后,進(jìn)行傳統(tǒng)的劃分子電池的工藝、及后續(xù)的除邊、外接到線等工藝步驟,直至完成薄膜太陽(yáng)能電池的加工過(guò)程。上述兩次激光劃刻的方法與傳統(tǒng)的激光劃刻方法相比,其無(wú)效發(fā)電區(qū)域P大大減小了,參見(jiàn)附圖2和3,其中附圖3中用陰影部分表示了本發(fā)明所形成的無(wú)效發(fā)電區(qū)域??梢?jiàn),本發(fā)明方法能夠有效地將圖2中的部分無(wú)效發(fā)電區(qū)域變?yōu)橛行Оl(fā)電區(qū)域,增加了整個(gè)電池的發(fā)電區(qū)域,提高了太陽(yáng)能電池的發(fā)電功率,實(shí)用性強(qiáng)。
權(quán)利要求
1.一種提高薄膜太陽(yáng)能電池發(fā)電功率的激光劃刻方法,本方法是在對(duì)前電極TCO膜層(2)進(jìn)行第一次激光劃刻、及對(duì)P、1、N層(3)進(jìn)行第二次激光劃刻的過(guò)程中實(shí)現(xiàn)的,其特征在于:所述的第一次激光劃刻的刻蝕深度為一個(gè)TCO膜層的厚度,刻蝕軌跡是一條由一組非封閉曲線相連接構(gòu)成的路徑;第二次激光劃刻在第一次激光劃刻所成的每個(gè)非封閉曲線區(qū)域內(nèi)部進(jìn)行刻蝕,刻蝕深度為一個(gè)PIN層的厚度,刻蝕軌跡與非封閉曲線不相通。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種提高薄膜太陽(yáng)能電池發(fā)電功率的激光劃刻方法,其特征在于:所述的非封閉曲線是波峰狀曲線、或半圓形曲線、或槽型曲線。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種提高薄膜太陽(yáng)能電池發(fā)電功率的激光劃刻方法,其特征在于:第二次激光劃刻的刻蝕軌跡是圓形、或直線型、或矩形、或弧形。
全文摘要
一種提高薄膜太陽(yáng)能電池發(fā)電功率的激光劃刻方法,是在對(duì)前電極TCO膜層進(jìn)行第一次激光劃刻、及對(duì)P、I、N層進(jìn)行第二次激光劃刻的過(guò)程中實(shí)現(xiàn)的,所述的第一次激光劃刻的刻蝕深度為一個(gè)TCO膜層的厚度,軌跡是一條由一組非封閉曲線相連接構(gòu)成的路徑;第二次激光劃刻在第一次激光劃刻所成的每個(gè)非封閉曲線區(qū)域內(nèi)部進(jìn)行刻蝕,刻蝕深度為一個(gè)PIN層的厚度,刻蝕軌跡與非封閉曲線不相通。本發(fā)明通過(guò)改變對(duì)子電池的激光刻蝕方式,使子電池?zé)o效發(fā)電區(qū)域減少,將應(yīng)用傳統(tǒng)的激光劃刻方式劃刻所成的無(wú)效發(fā)電區(qū)域中的部分區(qū)域變?yōu)橛行Оl(fā)電區(qū)域,增加了整個(gè)電池的發(fā)電區(qū)域,提高了太陽(yáng)能電池的發(fā)電功率,實(shí)用性強(qiáng)。
文檔編號(hào)H01L31/18GK103151422SQ20131005837
公開(kāi)日2013年6月12日 申請(qǐng)日期2013年2月25日 優(yōu)先權(quán)日2013年2月25日
發(fā)明者姜兌煥 申請(qǐng)人:東旭集團(tuán)有限公司, 成都泰軼斯太陽(yáng)能科技有限公司