[發明專利]一種鈣鈦礦薄膜太陽能電池的飛秒激光刻蝕工藝方法

在審

• 申請號: 202110076556.9
• 申請日: 2021-01-20
• 公開（公告）號: CN112885968A
• 公開（公告）日: 2021-06-01
• 發明（設計）人: 汪遠昊;楊麗萍;李萌
• 申請（專利權）人: 中國科學院新疆理化技術研究所
• 主分類號: H01L51/48
• 分類號: H01L51/48;H01L51/42;H01L51/46;B23K26/362
• 代理公司: 北京科億知識產權代理事務所(普通合伙) 11350
• 代理人: 湯東鳳

1.一種薄膜太陽能電池飛秒激光刻蝕工藝，其特征在于包括以下步驟： （1）首先，在原材料的表面上形成鍍鎳層，通過在鍍鎳層上飛秒激光蝕刻圖形來形成激光蝕刻層，以及在激光蝕刻層上形成鍍鉻層；

（2）此外，形成激光蝕刻層還可以包括在形成激光蝕刻層之后去除源自激光蝕刻工藝的污染物并通過超聲洗滌和電解脫脂來洗滌表面

（3）其次，通過機械手臂將薄膜鈣鈦礦太陽能電池材料放置于操作平臺上，通過控制系統定義加工參數；

（4）聚焦激光光束在薄膜鈣鈦礦太陽能電池材料表面，飛秒激光提高太陽能電池材料表面溫度，按照預設編程進行刻蝕工作；

（5）刻蝕結束，更換新的太陽能電池材料重復上述步驟。

2.根據權利要求 1 所述的鍍覆方法，其中形成激光蝕刻層還包括在形成所述激光蝕刻層之后去除源自所述激光蝕刻的多種污染物并通過超聲洗滌和電解脫脂來洗滌表面。

3.根據權利要求 1 所述的鍍覆方法，其中形成鍍鎳層還包括在形成所述鍍鎳層之前在所述原材料的表面上形成鍍銅層。

4.根據權利要求1所述的薄膜鈣鈦礦太陽能電池飛秒激光刻蝕工藝，其特征在于：不同波長的激光在太陽能電池材料各層上刻畫特定的圖樣，實現內部級聯。

5.根據權利要求1所述的薄膜鈣鈦礦太陽能電池飛秒激光刻蝕工藝，其特征在于：刻蝕速度在150-1200mm/s。

6.根據權利要求1 所述的薄膜鈣鈦礦太陽能電池飛秒激光刻蝕工藝，其特征在于：刻蝕線寬為1～300微米。

7.根據權利要求1 所述的薄膜鈣鈦礦太陽能電池飛秒激光刻蝕工藝，其特征在于：重復頻率20~100KHz。

8.根據權利要求1所述的薄膜鈣鈦礦太陽能電池飛秒激光刻蝕工藝，其特征在于：線寬一致性≤ 8%。

9.根據權利要求1 所述的薄膜鈣鈦礦太陽能電池飛秒激光刻蝕工藝，其特征在于：激光光束覆蓋范圍1000×1000mm。

10.根據權利要求1 所述的，激光蝕刻工藝是使用激光及其凹雕處理（例如蝕刻）微熔材料表面的方法，并且該工藝可通過控制激光光斑的密度來實施復雜且詳細的圖形；10.激光可以是釹-YAG激光、準分子激光、二氧化碳激光等，并且可以根據例如蝕刻厚度的因素控制條件例如可用頻率范圍、功率范圍和激光光斑。