[發明專利]一種薄膜太陽能電池除膜工藝及薄膜太陽能電池

在審

• 申請號: 201711238320.0
• 申請日: 2017-11-30
• 公開（公告）號: CN107978656A
• 公開（公告）日: 2018-05-01
• 發明（設計）人: 蘇育家;張學良;林健;林俊榮;施栓林;席峰
• 申請（專利權）人: 北京鉑陽頂榮光伏科技有限公司
• 主分類號: H01L31/18
• 分類號: H01L31/18;H01L31/02;B24B9/08;B24B27/00
• 代理公司: 北京維澳專利代理有限公司11252
• 代理人: 周放,張應

技術領域

本發明涉及薄膜太陽能電池加工領域，尤其涉及一種薄膜太陽能電池除膜工藝及薄膜太陽能電池。

背景技術

薄膜太陽能電池是光伏發電的未來趨勢，特別是伴隨著組件效率的進一步提升，柔性化、薄膜化將逐漸成為光伏市場的新興發展方向。薄膜太陽能電池的優勢在于：沒有污染、低能耗、應用范圍廣泛。薄膜太陽能電池材料在溫度系數、弱光發電方面具有明顯優勢，薄膜太陽能電池技術還有很大的提升空間和發展潛力。極具有前景的薄膜太陽能電池技術基于半導體Cu(In，Ga)Se2，縮寫為CIGS，其具有證實的高效率和工作持久性。典型的CIGS太陽能電池包括厚度為2-3mm的玻璃襯底1、厚度為0.5-1μm的Mo背電極層2、1.5-2μm的CIGS層3、厚度為50nm的CdS緩沖層和0.5-1μm的ZnO窗口層5。任選的第二緩沖層6可位于CdS緩沖層和窗口層之間，并具有50nm的厚度。

CIGS層為p-導電Cu(In，Ga)(Se，S)2化合物。CdS緩沖層用作CIGS層的保護。窗口層為n-型導電摻雜氧化鋅層。它和CIGS層形成pn-結并用作透明前接點。任選的第二緩沖層包括非摻雜的ZnO。統計上觀察，與具有單個ZnO層的電池相比，具有這種第二緩沖層的太陽能電池表現出更好的性能。

為了能夠可靠地實現太陽能電池組件的電絕緣和密封，薄膜太陽能電池組件的玻璃基板頂部在外周區域內的所有薄膜層通常都要在所謂的“邊緣去除”操作中被完全去除。激光消融、噴砂處理和研磨是目前使用的邊緣去除方法。邊緣去除使得在外緣區域內獲得對玻璃的密封成為可能，這樣可以防止腐蝕太陽能電池組件的薄膜層。電絕緣也是防止漏電和短路所必需的。

而且，邊緣去除操作之后通常是接觸，也就是利用例如導電膠和銅條、可以將線纜連接其上的接線盒的層疊、配合和安裝來進行太陽能電池最上方導電層(前觸點)的所謂“邊緣搭接”。所謂的“接線”可以例如通過基板內鉆出的孔或者通過基板邊緣被引至接線盒。

復雜的邊緣去除和邊緣搭接操作對于制作可靠的薄膜太陽能電池設備來說是很重要的因素。目前薄膜太陽能電池設備的發展需要具有高產量以獲得低成本、高性能太陽能電池設備的有效工藝。用于降低成本的手段包括增加太陽能電池組件的表面積。因此，在保持或者優選地提高精度和清潔度的同時還要求邊緣去除操作中的高去除率。如果直到接觸和層疊時太陽能電池組件上仍然留有來自邊緣去除步驟的殘留物，那么最終太陽能電池設備的耐用性和性能可能就會明顯下降。因此通常都需要有延長加工時間并限制產量的清潔操作。另外，來自加工操作的粉塵可能是有危害的，因此需要安全地收集并加以處理。

因此，需要一種工藝對各個膜層進行處理，使得基板玻璃邊緣的出現漏Mo區域，焊接電極引出線。在現有的技術中現在的工藝方法一般分三步，第一步用激光或者噴砂的方法除掉邊緣的所有膜層；第二步，用刮刀的方式將CIGS及TCO等膜層去掉，留下Mo層；第三步，用磨邊機將基板玻璃邊緣磨成圓邊。

但現有技術的處理工藝較為復雜，操作不便，大大影響工作效率。

發明內容

本發明的目的是提供一種薄膜太陽能電池除膜工藝及薄膜太陽能電池，以解決現有技術中的問題，使得基板玻璃邊緣出現漏Mo區域。

一方面，本發明提供了一種薄膜太陽能電池除膜工藝，包括以下步驟：

使用第一除膜裝置除去薄膜太陽能電池的基板玻璃上方第一外緣區域內的鉬層、CIGS層、TCO層；

使用第二除膜裝置除去位于所述鉬層上方第二外緣區域內的CIGS層、TCO層。

作為優選，所述的薄膜太陽能電池除膜工藝還包括：

使用磨邊裝置，將所述基板玻璃的邊緣磨成圓角。

作為優選，所述第一除膜裝置和磨邊裝置均包括磨輪組，所述第二除膜裝置包括刮刀組。

作為優選，所述第一外緣區域寬度為12mm，所述第二外緣區域寬度為4mm。

作為優選，所述第一除膜裝置的磨輪的粗糙度小于磨邊裝置的磨輪的粗糙度。

作為優選，所述磨輪轉速為4000-6000轉/分鐘。

作為優選，所述第二外緣區域的長度方向與薄膜太陽能電池的長軸方向平行。

作為優選，所述薄膜太陽能電池除膜工藝，還包括精修/修整步驟。

另一方面，本發明還提供一種薄膜太陽能電池，所述薄膜太陽能電池包括基板玻璃，設置在基板玻璃上的鉬層、CIGS層、TCO層，以及設置在鉬層上方第二外緣區域的電極引出線，所述鉬層、CIGS層、TCO層通過所述的薄膜太陽能電池除膜工藝進行處理。