一種利用水導激光的太陽能電池局域場制作裝置的制造方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種太陽能電池局域場制作裝置，尤其涉及一種利用水導激光的太陽能電池局域場制作裝置。
【背景技術】
[0002]光伏發(fā)電是新能源技術中最具有前途的技術之一，而采用硅基太陽能電池發(fā)電占據了 90%以上的光伏市場，是未來幾十年最有希望普及的光伏應用產品。隨著硅基太陽能電池效率的不斷提高，發(fā)電成本隨之降低。
[0003]針對硅基太陽能電池效率提高的技術逐漸更新，其中激光輔助形成局域場是最新的一種接近產業(yè)化的高效電池技術。使用激光開孔、激光摻雜、激光熔融等技術形成正發(fā)射極局域場或背局域場以達到提高開路電壓，改善填充因子的效果，最終達到提高太陽能電池光電轉換效率的目的。
[0004]但是激光輔助的激光開孔、激光摻雜、激光熔融等技術應用在硅太陽能電池上時，常常會出現(xiàn)一些開孔邊緣不整齊，引起氧化，引起位錯層等問題。
【實用新型內容】
[0005]本實用新型所要解決的技術問題是提供一種利用水導激光的太陽能電池局域場制作裝置，在用于硅太陽能電池局域場制作時，可有效消除由于激光熱效應造成的開孔邊緣不整齊，熔融深度及形狀難以控制的問題。
[0006]本實用新型為解決上述技術問題而采用的技術方案是提供一種利用水導激光的太陽能電池局域場制作裝置，包括激光源，其中，所述激光源設于壓力水腔上，所述壓力水腔的頂部設有噴嘴，所述激光源位于噴嘴正上方，所述激光源和噴嘴之間依次設有聚焦透鏡和石英板，所述聚焦透鏡的焦點位于噴嘴處，所述壓力水腔的底部為載臺并形成有載臺凹槽。
[0007]上述的利用水導激光的太陽能電池局域場制作裝置，其中，所述激光源產生的激光波長范圍為266?1064nm，所述聚焦透鏡形成的光斑大小為20?100 μπι。
[0008]上述的利用水導激光的太陽能電池局域場制作裝置，其中，所述噴嘴直徑為20?80 μ m，所述噴嘴距離壓力水腔底部載臺的高度為I?5cm。
[0009]上述的利用水導激光的太陽能電池局域場制作裝置，其中，所述壓力水腔的高度為2?30mm，所述載臺凹槽的深度為3mm。
[0010]上述的利用水導激光的太陽能電池局域場制作裝置，其中，所述壓力水腔的頂部設有補液管，底部設有溶液流出口。
[0011]上述的利用水導激光的太陽能電池局域場制作裝置，其中，所述壓力水腔內裝有高壓去離子水或水溶液。
[0012]本實用新型對比現(xiàn)有技術有如下的有益效果:本實用新型提供的利用水導激光的太陽能電池局域場制作裝置，通過壓力水腔及噴嘴形成微細水柱，設置載臺凹槽使得太陽能電池片表面形成覆膜，可有效防止燒蝕表面氧化，消除由于激光熱效應造成的開孔邊緣不整齊，熔融深度及形狀難以控制的問題。
【附圖說明】
[0013]圖1為本實用新型利用水導激光的太陽能電池局域場制作裝置結構示意圖。
[0014]圖中:
[0015]I運動導軌 2太陽能電池片 3溶液流出口
[0016]4噴嘴5石英板6激光源
[0017]7聚焦透鏡 8補液管9壓力水腔
[0018]10載臺凹槽
【具體實施方式】
[0019]下面結合附圖和實施例對本實用新型作進一步的描述。
[0020]圖1為本實用新型利用水導激光的太陽能電池局域場制作裝置結構示意圖。
[0021]請參見圖1，本實用新型提供的利用水導激光的太陽能電池局域場制作裝置，包括激光源6，其中，所述激光源6設于壓力水腔9上，所述壓力水腔9的頂部設有噴嘴4，所述激光源6位于噴嘴4正上方，所述激光源6和噴嘴4之間依次設有聚焦透鏡7和石英板5，所述聚焦透鏡7的焦點位于噴嘴4處，激光通過水柱的引導，到達太陽能電池片2表面，所述壓力水腔9的底部為載臺并形成有載臺凹槽10。
[0022]本實用新型提供的利用水導激光的太陽能電池局域場制作裝置，其中，所述激光源6產生的激光波長范圍為266?1064nm，所述聚焦透鏡7形成的光斑大小為20?100 μ m，激光經過壓力水腔9頂部的高透光率的石英板5進入壓力水腔。所述壓力水腔9的頂部設有補液管8，底部設有溶液流出口 3 ;所述壓力水腔9內裝有高壓去離子水或水溶液。
[0023]本實用新型提供的利用水導激光的太陽能電池局域場制作裝置，所述噴嘴4直徑為20?80 μ m，噴出的水柱的直徑為20?80 μ m，所述噴嘴4距離壓力水腔9底部載臺的高度為I?5cm ;所述壓力水腔9的高度為2?30mm，所述載臺凹槽10的深度約為3mm，當太陽能電池片2放置在載臺凹槽10內時，液體或膠體自然流動，將太陽能電池片2表面覆蓋一層約Imm厚的液體膜或膠膜；從而可以預先驅趕走電池片表面空隙中的空氣，可有效防止燒蝕表面氧化，當溶液為弱堿性或弱酸性溶液時，可預先消除電池片表面的缺陷所吸附的自由離子，對電池片燒蝕效果的均一性具有很好的保障。
[0024]本實用新型提供的利用水導激光的太陽能電池局域場制作裝置，其中，載臺為不銹鋼材質，具有良好的導熱效果，載臺凹槽10內為流動水，對電池片具有較好的冷卻效果，對電池片表面燒蝕所造成的雜質或廢渣，具有一定的清洗作用；當凹槽內溶液為弱堿性或弱酸性溶液時，對于表面激光燒蝕后造成的位錯層具有腐蝕去除的效果。采用本實用新型的激光輔助裝置用于PERC技術中膜開孔時，激光波長采用為1064nm，激光聚焦后的光斑直徑為60 μm，噴嘴直徑為65 μπι ;噴出的水柱直徑為70 μm，噴嘴距離電池片高度為3cm ;激光聚焦焦點在噴嘴處，激光通過水柱的引導，到達電池片表面；載臺凹槽深度為3mm，電池片放入后，浸潤深度為Imm;載臺凹槽10內采用重量百分濃度為4%的NaOH溶液，溫度為50°C，對電池片表面燒蝕殘痕具有清洗效果；不銹鋼載臺內含有恒溫加熱元件，可使得載臺、溶液及放置其上的電池片溫度保持在50°C ;使用此激光對電池片表面進行線狀開孔，線寬為65μπι，線間隙為500 μπι，對于激光輔助制備局域場以提高太陽能電池的效率，提供了一種非常有效的實現(xiàn)方案。
[0025]雖然本實用新型已以較佳實施例揭示如上，然其并非用以限定本實用新型，任何本領域技術人員，在不脫離本實用新型的精神和范圍內，當可作些許的修改和完善，因此本實用新型的保護范圍當以權利要求書所界定的為準。
【主權項】
1.一種利用水導激光的太陽能電池局域場制作裝置，包括激光源(6)，其特征在于，所述激光源(6)設于壓力水腔(9)上，所述壓力水腔(9)的頂部設有噴嘴(4)，所述激光源(6)位于噴嘴(4)正上方，所述激光源(6)和噴嘴(4)之間依次設有聚焦透鏡(7)和石英板(5)，所述聚焦透鏡(7)的焦點位于噴嘴(4)處，所述壓力水腔(9)的底部為載臺并形成有載臺凹槽(10)。
2.如權利要求1所述的利用水導激光的太陽能電池局域場制作裝置，其特征在于，所述激光源(6)產生的激光波長范圍為266?1064nm，所述聚焦透鏡(7)形成的光斑大小為20 ?100 μ mD
3.如權利要求1所述的利用水導激光的太陽能電池局域場制作裝置，其特征在于，所述噴嘴(4)直徑為20?80μπι，所述噴嘴(4)距離壓力水腔(9)底部載臺的高度為I?5cm0
4.如權利要求3所述的利用水導激光的太陽能電池局域場制作裝置，其特征在于，所述壓力水腔(9)的高度為2?30mm，所述載臺凹槽(10)的深度為3mm。
5.如權利要求1所述的利用水導激光的太陽能電池局域場制作裝置，其特征在于，所述壓力水腔(9)的頂部設有補液管(8)，底部設有溶液流出口(3)。
6.如權利要求1所述的利用水導激光的太陽能電池局域場制作裝置，其特征在于，所述壓力水腔(9)內裝有高壓去離子水或水溶液。
【專利摘要】本實用新型公開了一種利用水導激光的太陽能電池局域場制作裝置，包括激光源，其中，所述激光源設于壓力水腔上，所述壓力水腔的頂部設有噴嘴，所述激光源位于噴嘴正上方，所述激光源和噴嘴之間依次設有聚焦透鏡和石英板，所述聚焦透鏡的焦點位于噴嘴處，所述壓力水腔的底部為載臺并形成有載臺凹槽；所述噴嘴直徑為20～80μm，所述噴嘴距離壓力水腔底部載臺的高度為1～5cm。本實用新型提供的利用水導激光的太陽能電池局域場制作裝置，通過壓力水腔及噴嘴形成微細水柱，設置載臺凹槽使得太陽能電池片表面形成覆膜，可有效防止燒蝕表面氧化，消除由于激光熱效應造成的開孔邊緣不整齊，熔融深度及形狀難以控制的問題。
【IPC分類】H01L31-18, H01L21-67
【公開號】CN204441312
【申請?zhí)枴緾N201520160653
【發(fā)明人】高文秀, 李帥, 趙百通
【申請人】江蘇盎華光伏工程技術研究中心有限公司
【公開日】2015年7月1日
【申請日】2015年3月20日