[發(fā)明專利]一種提高薄膜太陽(yáng)能電池發(fā)電功率的激光劃刻方法

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310058376.3
• 申請(qǐng)日: 2013-02-25
• 公開（公告）號(hào): CN103151422A
• 公開（公告）日: 2013-06-12
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 姜兌煥
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）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
• 主分類號(hào): H01L31/18
• 分類號(hào): H01L31/18;B23K26/36
• 代理公司: 石家莊眾志華清知識(shí)產(chǎn)權(quán)事務(wù)所(特殊普通合伙) 13123
• 代理人: 王苑祥

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、I、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。

附圖說(shuō)明

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，1是玻璃基板，2是前電極TCO膜層，3是P、I、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、I、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1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、I、N層3；在P、I、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、I、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。可見(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)。