專利名稱：用于太陽能板的激光刻劃裝置及方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明有關(guān)于一種激光刻劃裝置及方法，且更特別關(guān)于用于太陽能板的激光刻劃 裝置及方法。
背景技術(shù)：
眾所周知，在薄膜半導(dǎo)體技術(shù)中，將太陽輻射轉(zhuǎn)換成可用電能的光伏電池可籍由 在兩個電極之間夾入某些半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)(例如非晶硅)而進行制造。電極中的一者通常為透 明的，以準(zhǔn)許太陽輻穿透以到達(dá)半導(dǎo)體材料。此“前”電極可由透明導(dǎo)電氧化物材料(例如 氧化錫)薄膜(亦即，厚度小于10微米)組成，且通常形成于由玻璃或塑料制成的透明基 板與光伏半導(dǎo)體材料之間?！氨场彪姌O形成于半導(dǎo)體材料的相反的表面上(相對于前電極而 言)，且通常包含金屬薄膜(例如，鋁)。然而，單個光伏電池的電極上所產(chǎn)生的電壓對于大多數(shù)應(yīng)用是不足的。為了讓光 伏半導(dǎo)體設(shè)備的產(chǎn)出達(dá)成有用功率位準(zhǔn)，個別光伏電池必須串聯(lián)成一數(shù)組，在此稱為光伏 “模塊”。薄膜光伏模塊通常籍由沉積及圖案化方法進行制造。用于形成將相鄰光伏電池分 離開的凹槽的若干圖案化技術(shù)是習(xí)知的，包括用光阻屏蔽進行絲網(wǎng)印刷、用正光阻劑或負(fù) 光阻劑進行蝕刻、機械刻劃、放電刻劃及激光刻劃。激光刻劃及絲網(wǎng)印刷法對于制造薄膜半 導(dǎo)體設(shè)備(包括非晶硅光伏模塊)已成為實用、具成本效益、高產(chǎn)量方法。激光刻劃比絲網(wǎng) 印刷具有一額外優(yōu)點其可籍由形成較窄分離凹槽來分離多電池設(shè)備內(nèi)的相鄰電池。與約 380微米至500微米的典型絲網(wǎng)印刷槽寬相比，激光刻劃的分離凹槽具有小于25微米的寬 度。因此用激光刻劃制造的光伏模塊可使其表面區(qū)域的較大百分比有效地用于產(chǎn)生電力， 因此，比籍由絲網(wǎng)印刷制造的模塊有更高的效率。因為激光刻劃方法精度高，其可能容易受若干處理條件影響，例如玻璃基板上的 粒子或由高溫導(dǎo)致的玻璃基板變形，從而導(dǎo)致低合格率生產(chǎn)量。由于前述原因，存在對用于太陽能板的激光刻劃裝置及方法進行改良的需要。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的一個目的在于提供一種激光刻劃裝置，以解決上述現(xiàn)有技術(shù)中的至少一 個不足。本發(fā)明的另一個目的在于提供一種用于太陽能板的激光刻劃方法，以解決上述現(xiàn) 有技術(shù)中的至少一個不足。根據(jù)本發(fā)明的一方面，提供了一種激光刻劃裝置包括一腔室、一傳輸帶、一激光頭 及一第一對吸氣設(shè)備及氣刀設(shè)備。該腔室包括一輸入門及一輸出門，經(jīng)由該輸入門及該輸 出門分別輸入及輸出一處理標(biāo)的。該傳輸帶用于經(jīng)由該輸入門及輸出門傳遞該處理標(biāo)的。 該激光頭安置于該腔室內(nèi)。該第一對吸氣設(shè)備及氣刀設(shè)備位于該腔室外且鄰近于該輸入 門，用于清潔及冷卻該處理標(biāo)的。
根據(jù)一實施例，該第一對吸氣設(shè)備及氣刀設(shè)備位于該傳輸帶上方。根據(jù)另一實施例，該第一對吸氣設(shè)備及氣刀設(shè)備位于該傳輸帶下方。根據(jù)另一實施例，該激光刻劃裝置進一步包括一第二對吸氣設(shè)備及氣刀設(shè)備，其 中該第一對吸氣設(shè)備及氣刀設(shè)備位于該傳輸帶上方，且該第二對吸氣設(shè)備及氣刀設(shè)備位于 該傳輸帶下方。根據(jù)另一實施例，該激光頭位于該傳輸帶上方。根據(jù)另一實施例，該激光頭位于該傳輸帶下方。根據(jù)另一實施例，該氣刀設(shè)備比該吸氣設(shè)備更靠近該輸入門。根據(jù)另一實施例，該氣刀設(shè)備、該吸氣設(shè)備兩者與該傳輸帶之間的距離相等。根據(jù)另一實施例，該傳輸帶對準(zhǔn)該輸入門及輸出門。根據(jù)另一實施例，該傳輸帶包括復(fù)數(shù)個滾輪。根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供了一種用于太陽能板的激光刻劃方法包括以下步 驟在對包含復(fù)數(shù)個光伏電池的太陽能板執(zhí)行激光刻劃處理之前，對該太陽能板進行空氣 清潔及空氣冷卻。根據(jù)一實施例，該激光刻劃方法進一步包括以下步驟使用一對吸氣設(shè)備及氣刀 設(shè)備對太陽能板進行空氣清潔及空氣冷卻。根據(jù)另一實施例，該激光刻劃方法進一步包括以下步驟使用包含一輸入門及一 輸出門的腔室對該太陽能板執(zhí)行激光刻劃處理，其中分別經(jīng)由該輸入門及該輸出門輸入及 輸出該太陽能板。根據(jù)另一實施例，該激光刻劃方法進一步包括以下步驟使用一傳輸帶來經(jīng)由該 輸入門及輸出門傳遞該太陽能板。根據(jù)另一實施例，該激光刻劃方法進一步包括以下步驟使用該氣刀設(shè)備沿一方 向吹送氣流，該方向與該太陽能板之間具有一介于30度至45度范圍內(nèi)的夾角。根據(jù)另一實施例，該激光刻劃方法進一步包括以下步驟使用位于傳輸帶上方的 第一對吸氣設(shè)備及氣刀設(shè)備對該太陽能板進行空氣清潔及空氣冷卻；及使用位于傳輸帶下 方的第二對吸氣設(shè)備及氣刀設(shè)備對該太陽能板進行空氣清潔及空氣冷卻。根據(jù)另一實施例，該激光刻劃方法進一步包括以下步驟使用第一對吸氣設(shè)備及 氣刀設(shè)備對該太陽能板的一表面進行空氣清潔及空氣冷卻；及使用第二對吸氣設(shè)備及氣刀 設(shè)備對該太陽能板的一相反表面進行空氣清潔及空氣冷卻。根據(jù)另一實施例，該激光刻劃方法進一步包括以下步驟使用該氣刀設(shè)備來迫使 粒子遠(yuǎn)離該太陽能板；及使用該吸氣設(shè)備來收集該些粒子。根據(jù)以上所述，鄰近于激光刻劃腔室的輸入門安裝至少一對氣刀設(shè)備及吸氣設(shè) 備，以預(yù)先對太陽能板進行空氣清潔及空氣冷卻，藉此提高激光刻劃精度并提高生產(chǎn)量合 格率。應(yīng)理解，前述一般描述及以下詳細(xì)描述兩者皆為實例，且旨在提供對如所主張的 本發(fā)明的進一步解釋。


為讓本發(fā)明的上述和其它目的、特征、優(yōu)點與實施例能更明顯易懂，所附圖式的說明如下圖1繪示根據(jù)本發(fā)明的一實施例的激光刻劃裝置的側(cè)視圖；圖2圖繪示根據(jù)本發(fā)明的另一實施例的激光刻劃裝置的側(cè)視圖；圖3繪示根據(jù)本發(fā)明的一實施例的激光刻劃裝置的俯視圖；圖4繪示如圖3中繪示的激光刻劃裝置的側(cè)視圖；圖5A繪示根據(jù)本發(fā)明的一實施例的氣刀總成的前視圖；圖5B繪示如圖5A中繪示的氣刀總成的側(cè)視圖；圖6A繪示根據(jù)本發(fā)明的一實施例的空氣吸氣總成的前視圖；及圖6B繪示如在圖6A中繪示的空氣吸氣總成的側(cè)視圖。主要附圖標(biāo)記說明100 激光刻劃裝置102 腔室102a 輸出門 102b 輸入門104a 激光頭104b 激光頭106 太陽能板106a 表面106b 表面108 太陽能板120 傳輸帶120a 滾輪202 腔室202b 輸入門206 太陽能板210 氣刀總成210a 氣刀設(shè)備210a 氣刀設(shè)備210b 氣刀設(shè)備211a氣刀噴嘴211b 氣刀噴嘴212 送風(fēng)機214 抽氣機220 吸氣總成220a 吸氣設(shè)備220b 吸氣設(shè)備221a 空氣真空閥221b 空氣真空閥230 傳輸帶
230a 滾筒
具體實施例方式現(xiàn)將詳細(xì)參考本發(fā)明的目前較佳實施例，其實例在附圖中繪示。在圖式及描述中 使用相同組件符號代表相同或類似部分。參見圖1，其繪示根據(jù)本發(fā)明的一實施例的激光刻劃裝置的側(cè)視圖。用于處理太 陽能板的激光刻劃裝置100包括一腔室102、在腔室102內(nèi)的復(fù)數(shù)個激光頭104a、一輸入門 102b及一輸出門102a。輸入門102b允許經(jīng)由其輸入太陽能板(例如，太陽能板106)。輸 出門102a允許經(jīng)由其輸出太陽能板(例如，太陽能板108)。一傳輸帶120 (亦即，一系列滾 輪120a)用于將太陽能板(例如，106或108)經(jīng)由輸入門102b或輸出門102a進行移動。 傳輸帶120對準(zhǔn)輸入門102b及輸出門102a兩者，使得太陽能板可經(jīng)由輸入門102b或輸出 門102a進行移動。太陽能板(例如，106)具有薄膜光伏電池沉積在其一表面(例如，106b) 及一相反的裸玻璃表面(例如，106a)。當(dāng)太陽能板(例如，108)移入腔室102內(nèi)時，定位在 傳輸帶上方的激光頭104a發(fā)射激光束以穿過玻璃基板對薄膜光伏電池進行刻劃(亦即，激 光束先到達(dá)裸玻璃表面)。參見圖2，其繪示根據(jù)本發(fā)明的另一實施例的激光刻劃裝置的側(cè)視圖。圖2與圖1 之間的差異在于激光頭定位的位置。詳言之，激光頭104b定位在傳輸帶下方。就此而言， 在太陽能板(例如，106)移入腔室102內(nèi)之前，太陽能板(例如，106)經(jīng)定位而使其裸玻璃 表面(例如，106a)面向下方。因此，定位在傳輸帶120下方的激光頭104b仍發(fā)射激光束以 穿過玻璃基板對薄膜光伏電池進行刻劃(亦即，激光束先到達(dá)裸玻璃表面)。圖3繪示根據(jù)本發(fā)明的一實施例的具有空氣清潔及空氣冷卻功能的激光刻劃裝 置的俯視圖，且圖4繪示如圖3中繪示的激光刻劃裝置的側(cè)視圖。為了防止高溫的玻璃基 板及玻璃基板上的粒子干擾激光刻劃處理，鄰近于腔室202的輸入門202b安裝一空氣清潔 及空氣冷卻機構(gòu)。詳言之，在腔室202外鄰近于輸入門202b處安裝至少一對氣刀設(shè)備及吸 氣設(shè)備。氣刀設(shè)備用來迫使粒子遠(yuǎn)離該太陽能板，而吸氣設(shè)備用來收集該些粒子。此外，氣 流可耗散太陽能板上的熱量。如圖4中所示，一對氣刀設(shè)備210a及吸氣設(shè)備220a位于傳 輸帶230上方，其由滾輪230a組成；且另一對氣刀設(shè)備210b及吸氣設(shè)備220b位于傳輸帶 230下方。氣刀設(shè)備210a及吸氣設(shè)備220a用于空氣清潔及空氣冷卻太陽能板206的上表 面，而氣刀設(shè)備210b及吸氣設(shè)備220b用于空氣清潔及空氣冷卻太陽能板206的下表面。氣 刀設(shè)備(例如，210a)可沿一方向吹送氣流，該方向與太陽能板(例如，206)之間具有一介 于約30度至約45度范圍內(nèi)的夾角Θ。在此實施例中，氣刀設(shè)備(例如，210a或210b)比 吸氣設(shè)備(例如，220a或220b)更靠近輸入門202b。此外，氣刀設(shè)備(例如，210a)與吸氣 設(shè)備(例如，220a)兩者與傳輸帶230之間的距離大致上相等。圖5A繪示根據(jù)本發(fā)明的一實施例的氣刀總成的前視圖，而圖5B繪示如在圖5A所 繪示的氣刀總成的側(cè)視圖。氣刀總成210包括氣刀設(shè)備210a及氣刀設(shè)備210b，兩者皆由送 風(fēng)機212進行空氣供應(yīng)。每一氣刀設(shè)備(210a或210b)具有若干氣刀噴嘴(211a或211b)， 該等氣刀噴嘴平行定位以覆蓋太陽能板(例如，106或206)的寬度。圖6A繪示根據(jù)本發(fā)明的一實施例的空氣吸氣總成的前視圖，而圖6B繪示如圖6A 所示的空氣吸氣總成的側(cè)視圖。吸氣總成220包括吸氣設(shè)備220a及吸氣設(shè)備220b，兩者皆由抽氣機214提供 所需的抽氣負(fù)壓。每一吸氣設(shè)備(220a或220b)具有若干個空氣真空閥 (221a或221b)，該等空氣真空閥平行定位以覆蓋太陽能板(例如，106或206)的寬度。根據(jù)所論述的實施例，鄰近于激光刻劃腔室的輸入門安裝至少一對氣刀設(shè)備及吸 氣設(shè)備，以預(yù)先對太陽能板進行空氣清潔及空氣冷卻，藉此提高激光刻劃精度并提高生產(chǎn)
量良率。雖然本發(fā)明已以實施方式揭露如上，然其并非用以限定本發(fā)明，任何本領(lǐng)域普通 技術(shù)人員，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)，當(dāng)可作各種的更動與潤飾，因此本發(fā)明的保護 范圍當(dāng)視所附的權(quán)利要求書所界定者為準(zhǔn)。
權(quán)利要求
1.一種激光刻劃裝置，包含一腔室，包含一輸入門及一輸出門，經(jīng)由該輸入門及該輸出門分別輸入及輸出一處理 標(biāo)的；一傳輸帶，用于經(jīng)由該輸入門及該輸出門傳遞該處理標(biāo)的；一激光頭，位于該腔室內(nèi)；及一第一對吸氣設(shè)備及氣刀設(shè)備，位于該腔室外且鄰近于該輸入門，用于清潔及冷卻該 處理標(biāo)的。
2.如權(quán)利要求1的激光刻劃裝置，其中該第一對吸氣設(shè)備及氣刀設(shè)備位于該傳輸帶上 方或下方，且該激光頭位于該傳輸帶上方或下方。
3.如權(quán)利要求1的激光刻劃裝置，進一步包含一第二對吸氣設(shè)備及氣刀設(shè)備，其中該 第一對吸氣設(shè)備及氣刀設(shè)備位于該傳輸帶上方，且該第二對吸氣設(shè)備及氣刀設(shè)備位于該傳 輸帶下方。
4.如權(quán)利要求1的激光刻劃裝置，其中該氣刀設(shè)備比該吸氣設(shè)備更靠近該輸入門。
5.如權(quán)利要求1的激光刻劃裝置，其中該氣刀設(shè)備、該吸氣設(shè)備兩者與該傳輸帶之間 的距離相等。
6.如權(quán)利要求1的激光刻劃裝置，其中該傳輸帶包含復(fù)數(shù)個滾輪，且對準(zhǔn)該輸入門及 輸出門。
7.一種用于太陽能板的激光刻劃方法，包含以下步驟在對包含復(fù)數(shù)個光伏電池的一太陽能板執(zhí)行一激光刻劃處理之前，對該太陽能板進行 空氣清潔及空氣冷卻。
8.如權(quán)利要求7的激光刻劃方法，進一步包含以下步驟使用一對吸氣設(shè)備及氣刀設(shè)備來對該太陽能板進行空氣清潔及空氣冷卻；使用該氣刀設(shè)備來迫使粒子遠(yuǎn)離該太陽能板；及使用該吸氣設(shè)備來收集該些粒子。
9.如權(quán)利要求8的激光刻劃方法，進一步包含以下步驟使用包含一輸入門及一輸出門的一腔室來對該太陽能板執(zhí)行該激光刻劃處理，且經(jīng)由 該輸入門及輸出門分別輸入及輸出該太陽能板；使用一傳輸帶來經(jīng)由該輸入門及輸出門傳遞該太陽能板；及使用該氣刀設(shè)備沿一方向吹送氣流，該方向與該太陽能板之間具有一介于30度至45 度范圍內(nèi)的夾角。
10.如權(quán)利要求9的激光刻劃方法，進一步包含以下步驟使用位于傳輸帶上方的一第一對吸氣設(shè)備及氣刀設(shè)備來對該太陽能板的一表面進行 空氣清潔及空氣冷卻；及使用位于傳輸帶下方的一第二對吸氣設(shè)備及氣刀設(shè)備來對該太陽能板的一相反表面 進行空氣清潔及空氣冷卻。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種用于太陽能板的激光刻劃裝置及方法。所述裝置包括一腔室、一傳輸帶、一激光頭及一對吸氣設(shè)備及氣刀設(shè)備。腔室包括一輸入門及一輸出門，經(jīng)由輸入門及輸出門分別輸入及輸出一處理標(biāo)的。傳輸帶用于經(jīng)由輸入門及輸出門傳遞處理標(biāo)的。激光頭位于腔室內(nèi)。吸氣設(shè)備及氣刀設(shè)備位于腔室外且鄰近于輸入門，用于清潔及冷卻處理標(biāo)的。
文檔編號B23K26/36GK102133689SQ20101062270
公開日2011年7月27日 申請日期2010年12月30日 優(yōu)先權(quán)日2009年12月31日
發(fā)明者林志明, 許修齊 申請人:杜邦太陽能有限公司