[發明專利]太陽能電池激光標刻設備

有效

• 申請號: 200710072812.7
• 申請日: 2007-01-08
• 公開（公告）號: CN101222001A
• 公開（公告）日: 2008-07-16
• 發明（設計）人: 李毅;李全相
• 申請（專利權）人: 李毅
• 主分類號: H01L31/20
• 分類號: H01L31/20;B23K26/00;G05B19/04
• 代理公司: 深圳市毅穎專利商標事務所
• 代理人: 張藝影;李奕暉

技術領域

本發明涉及一種專用于非晶硅薄膜太陽能電池生產的激光標刻設備，屬于激光標刻、定位技術領域。

背景技術

目前，激光標刻技術已廣泛的應用在非晶硅薄膜太陽能電池生產中，激光標刻系統所采用的加工技術大概分為以下類型：一類是固定激光輸出標刻頭，把待加工的非晶硅太陽能電池片，簡稱基片放置在X-Y交聯絲桿系統載物工作平臺上，通過X-Y交聯絲桿系統的移動，完成在基片上的圖形標刻。第二種類型，是將激光輸出標刻頭固定在分開的X-Y絲桿系統的X絲桿上，載物工作平臺固定在分開的X-Y絲桿系統的Y絲桿上，通過X、Y絲桿系統的聯動，完成在基片上的圖形標刻。以上所說的兩種激光加工類型，其中傳統的技術存在的不足表現在以下方面：一是只能刻直線和簡單的曲線圖形，無法完成復雜圖形的標刻；再則標刻速度慢，線速度一般在30m/min以內。中國專利號ZL?88109264《一種導電圖形的制備方法》公開的是采用激光劃線在鈉鈣玻璃基底上產生圖形，可運用于液晶裝置。使玻璃基底上形成的一層ITO膜的一些部分通過激光脈沖照射而被除去。專利號ZL?2004200578?10.2《激光自動切割機的運行裝置》涉及一種滿足在船舶制造流程中放樣用的激光切割機。專利號ZL?200420?121870.6《激光自動切割機的運行裝置》所涉及的是激光自動切割機，為了克服在高速度運動時所造成的結構振動較小，使激光束輸出穩定，在大行程激光切割的環境下進行高速、精密加工，分別使用了不同的兩個工作臺，就整體結構而言，相對來說較復雜。

與此不同的是，本發明激光標刻的非晶硅薄膜太陽能電池(以下可以簡稱薄膜電池或電池)屬于太陽能電池第二代薄膜電池產品。由于制造出來的薄膜電池幅面越來越大，而先前激光標刻的薄膜電池產品，基本是由直線構成的簡單圖形，現有技術不能標刻大幅面薄膜電池和特殊圖形。

發明內容

本發明目的之一，克服上述現有技術中所存在不足，使機械平臺移動時不會影響激光掃描。由程序控制，使載物平臺移動與激光標刻分時工作，能高速加工，規模化生產，降低生產成本。

另一個目的，使設備加工更為靈活，激光標刻內部結構復雜的異形非晶硅太陽能電池，滿足對薄膜電池的特殊圖形以及外形結構的需要。

還有一個目的，利用大幅面激光標刻系統，實現在基片內的任一位置打標，標刻文字和圖案。本發明以下所說的待刻基片是非晶硅薄膜太陽能電池或簡稱基片。

本發明的任務是通過以下技術解決方案來實現的：由計算機控制的機械工作臺和激光發生器，其特征還包括計算機程序分時控制：

基片工作臺，沿X或Y軸向平移，工作臺懸臂上的激光振鏡掃描系統靜止不動；到達標刻區域后

啟動激光振鏡掃描系統，導入標刻圖形，在標刻區域內標刻基片。

激光振鏡掃描系統中振鏡聚焦透鏡焦距75cm可調，基片工作臺是X-Y軸精密電控平移工作臺。

技術解決方案在于機械工作臺上的激光振鏡掃描系統在Z軸導軌上的高度可調，可以更換激光頭與激光發生器相匹配。

按照本發明的技術解決方案：由激光器輸出激光進入激光振鏡掃描系統，經一對反射鏡反射后，再反射到聚焦透鏡，通過光路激光束聚焦到標刻區域標刻基片。

激光振鏡掃描系統的反射鏡由振鏡電機控制其偏轉角度，而振鏡電機的偏轉是由計算機通過D/A卡來控制，使聚光斑按照計算機設定的圖案、文字、及直線軌跡運行。

按照本發明的技術解決方案是：所說的基片工作臺，根據基片幅面大小，可以是多幅面標刻的X-Y交聯平臺或是單幅面標刻的單向平臺。

按照本發明的實施方案：所說旋臂激光振鏡掃描系統，可以是紅外光激光振鏡標刻系統或激光振鏡綠激光標刻系統。激光振鏡頭可以串聯也可以并聯。激光振鏡掃描系統中，可以匹配光纖激光器或泵浦綠激光器。

本發明的積極效果表現在，用計算機控制，激光振鏡掃面與加工平臺分時工作，通過D/A卡控制，激光標刻圖案、文字及直線。通過激光定位，減少了機械平臺工作時間，使激光功率輸出穩定、可靠，工作效率高。標刻最大線速度400m/min，是傳統激光標刻速度的5-15倍。

附圖說明

圖1、是本發明的一個實施例圖。

圖1-1、是本發明大幅面薄膜電池基片分區示意圖。

圖2、是本發明標刻的單元電池背面示意圖。

圖3、是圖1中A-A剖面圖。

圖3-1、是3中激光振鏡掃描系統工作原理圖。

圖4、是本發明標刻的前電極7平面示意圖。