[發(fā)明專(zhuān)利]用于制造薄膜太陽(yáng)能電池的劃線方法

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201110317099.4
• 申請(qǐng)日: 2011-10-12
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN103050567A
• 公開(kāi)（公告）日: 2013-04-17
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 林信志;謝天宏
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 太陽(yáng)海科技股份有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): H01L31/18
• 分類(lèi)號(hào): H01L31/18
• 代理公司: 隆天國(guó)際知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 72003
• 代理人: 闞梓瑄;馮志云

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種用于制作薄膜太陽(yáng)能電池的劃線方法。

背景技術(shù)

近年來(lái)，隨著現(xiàn)代工業(yè)的高速發(fā)展，對(duì)能源量的需求越來(lái)越大，傳統(tǒng)的煤炭、石油、天然氣等能源正逐漸枯竭；可再生能源，主要是太陽(yáng)能，從2000年開(kāi)始迅猛發(fā)展。利用太陽(yáng)能的產(chǎn)品主要是薄膜太陽(yáng)能電池，如圖1所示，圖1示出薄膜太陽(yáng)能電池的結(jié)構(gòu)，包括玻璃等材料制成的基板1以及通過(guò)沉積、濺射等工藝設(shè)置在基板1上的薄膜層，從功能上薄膜層又可以分為前電極層2、后電極層4和中間的光吸收層3，其中光吸收層3通常以非晶硅(amorphous?silicon，簡(jiǎn)稱a-Si)、微晶硅、CIGS(銅銦鎵硒)、CdTe(銻化鎘)、多元化合物等不同材質(zhì)的單層或多層結(jié)構(gòu)所制成，光吸收層3的作用在于將光能轉(zhuǎn)換為電能。

制造薄膜太陽(yáng)能電池的工藝主要是將薄膜層劃分為多個(gè)電池單元，由于每個(gè)電池單元的結(jié)構(gòu)包括前電極20、光吸收單元30和后電極40(圖1)，因此為了讓各單元電池建立串聯(lián)連接結(jié)構(gòu)，需要進(jìn)行三次劃線切割動(dòng)作。具體來(lái)說(shuō)，制造薄膜太陽(yáng)能電池的工藝包括：在基板1上設(shè)置前電極層2；在前電極層2上劃切割線，將前電極層2劃分成若干個(gè)前電極20；在若干個(gè)前電極2上表面設(shè)置光吸收層3，光吸收層3同時(shí)填充由于劃分前電極層2的劃線動(dòng)作而形成的線槽；在光吸收層3上劃切割線，將光吸收層3劃分成若干個(gè)光吸收單元30；在若干個(gè)光吸收單元30上表面設(shè)置后電極層4，后電極層4同時(shí)填充由于劃分光吸收層3的劃線動(dòng)作而形成的線槽；將后電極層4劃分成若干個(gè)后電極40切割線。

經(jīng)上述劃線切割后，薄膜層被劃分為多個(gè)電池單元，并且各個(gè)電池單元之間建立有串聯(lián)連接結(jié)構(gòu)。為了使各個(gè)電池單元在串接起來(lái)后能形成最佳的電壓和電流，要求各個(gè)電池單元的面積盡量相同，即在劃線過(guò)程中要使形成電池單元的三條切割線盡量保持平行。通常第一次劃線動(dòng)作(用于劃分前電極層)形成的各條切割線之間，由于位于同一層面上，所以各條切割線之間容易實(shí)現(xiàn)平行；同樣第二次劃線動(dòng)作(用于劃分光吸收層)形成的各條切割線之間也容易實(shí)現(xiàn)平行；第三次劃線動(dòng)作(用于劃分后電極層)形成的各條切割線之間也同樣容易實(shí)現(xiàn)平行。

但是，在太陽(yáng)能薄膜電池的制作過(guò)程中，切割線發(fā)生變形的情況是非常普遍的。如圖2所示，圖2示出薄膜太陽(yáng)能電池制程中，第一次劃線動(dòng)作所形成的各條切割線發(fā)生變形時(shí)的結(jié)構(gòu)示意圖。從圖2中可以看出，切割線發(fā)生凹向一側(cè)面的彎曲變形，此種情況下，如何確保第二次、第三次劃線動(dòng)作所形成的各條切割線平行于第一次劃線動(dòng)作所形成的切割線就比較困難了，而各條切割線間的平行度差，將導(dǎo)致太陽(yáng)能電池的輸出效率降低，特別是當(dāng)各切割線有交叉時(shí)，將導(dǎo)致該電池單元失效。

參照?qǐng)D1和圖2。針對(duì)上述難于實(shí)現(xiàn)第二次、第三次劃線動(dòng)作所形成的各條切割線與第一次劃線動(dòng)作所形成的切割線平行的問(wèn)題，提出了一種薄膜太陽(yáng)能電池的制造方法，包括如下步驟：

S1、通過(guò)沉積、濺射等工藝在基板1上表面設(shè)置前電極層2.

S2、將基板1定位于劃線機(jī)的承載臺(tái)上；劃線機(jī)上的一個(gè)或多個(gè)劃線頭在前電極層2上劃出平行且間距相同的若干條切割線，從而將前電極層2平均分割成若干個(gè)前電極20，這種用來(lái)分割前電極層2的每一條切割線均稱為P1線；在形成P1線的同時(shí)，在前電極層2邊緣位置形成一條平行于P1線的對(duì)位線M。

S3、將基板從劃線機(jī)上取下來(lái)送入工藝室，通過(guò)沉積、濺射等工藝在若干個(gè)前電極20的上表面設(shè)置光吸收層3，光吸收層3同時(shí)填充由于劃分前電極層2的劃線動(dòng)作而形成的線槽。

S4、再次將基板1固定于劃線機(jī)的承載臺(tái)上；由CCD裝置采集對(duì)位線M的軌跡信息，控制器接收CCD裝置采集的對(duì)位線M的軌跡信息，并據(jù)此控制劃線頭在光吸收層3上劃出平分光吸收層3的若干條平行于對(duì)位線M的切割線，從而將光吸收層3平均分割成若干個(gè)光吸收單元30，該平分光吸收層3的每一條切割線均稱為P2線。

S5、又一次將基板1從劃線機(jī)上取下來(lái)送入工藝室，通過(guò)沉積、濺射等工藝在光吸收層3的上表面設(shè)置后電極層，后電極層4同時(shí)填充由于劃分光吸收層3的劃線動(dòng)作而形成的線槽。

S6、又一次將基板固定于劃線機(jī)的承載臺(tái)上；由控制器根據(jù)接收的CCD裝置采集的對(duì)位線M的軌跡信息，控制劃線頭在后電極層4劃出若干條平行于對(duì)位線M的切割線，從而將后電極層4平分成若干個(gè)后電極40，該平分后電極層4的每一條切割線均稱為P3線，P3線在切割后電極層4的同時(shí)，一并切割其下面的光吸收單元30。