專利名稱：一種提高薄膜太陽能電池發(fā)電功率的激光劃刻方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于太陽能電池生產(chǎn)中的激光劃刻技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種通過改變激光刻蝕方式以改變子電池之間的連接方式來提高薄膜太陽能電池發(fā)電功率的技術(shù)。
背景技術(shù)：
太陽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，因此利用太陽能發(fā)電將成為世界的發(fā)展趨勢。薄膜太陽能電池由于具有成本低，無污染，發(fā)電時間相比其他太陽能電池不受天氣影響等優(yōu)點而廣泛得到應(yīng)用。盡管薄膜太陽能電池具有一定發(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，來提高電池的實用性。相同的材料成本下，發(fā)電功率越高，銷售價格越高。一般的薄膜太陽能電池結(jié)構(gòu)，在各個子電池中幾次激光刻蝕之間的區(qū)域是無效發(fā)電區(qū)域，如果能夠?qū)⒃搮^(qū)域利用起來，部分成為發(fā)電區(qū)域，將提高整個電池的發(fā)電功率。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明為了解決減少無效發(fā)電區(qū)域以提高薄膜太陽能電池發(fā)電功率，設(shè)計了一種提高薄膜太陽能電池發(fā)電功率的激光劃刻方法，通過改變對子電池的激光刻蝕方式，改變了子電池之間的連接方式，使子電池無效區(qū)域減少，增加了整個電池的發(fā)電區(qū)域，提高了整個電池發(fā)電功率。本發(fā)明采用的技術(shù)方案是:一種提高薄膜太陽能電池發(fā)電功率的激光劃刻方法，本方法是在對前電極TCO膜層進行第一次激光劃刻、及對P、1、N層進行第二次激光劃刻的過程中實現(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非封閉曲線區(qū)域內(nèi)部進行刻蝕，刻蝕深度為一個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)明通過改變對子電池的激光刻蝕方式，使子電池無效發(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，增加了整個電池的發(fā)電區(qū)域，提高了太陽能電池的發(fā)電功率，實用性強，有利于電池推廣和銷售，創(chuàng)造更多經(jīng)濟價值。


圖1是薄膜太陽能電池的部分結(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施例圖。圖5本發(fā)明中第二次激光劃刻軌跡的實施例圖。
附圖中，I是玻璃基板，2是前電極TCO膜層，3是P、1、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表示無效發(fā)電區(qū)域，附圖3中的陰影部分表示無效發(fā)電區(qū)域。
具體實施例方式一種提高薄膜太陽能電池發(fā)電功率的激光劃刻方法，本方法是在對前電極TCO膜層2進行第一次激光劃刻、及對P、1、N層3進行第二次激光劃刻的過程中實現(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非封閉曲線區(qū)域內(nèi)部進行刻蝕，刻蝕深度為一個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)明在具體實施時，在有前電極TCO膜層2的玻璃基板I上進行第一次激光刻蝕，本次激光刻蝕的深度為一個TCO膜層的厚度，刻蝕過程中沿著一條由一組非封閉曲線相連接構(gòu)成的路徑進行(參見附圖4)，形成第一次激光劃刻軌跡5 ;然后對TCO膜層表面進行清洗；之后，利用PECVD等離子體化學(xué)氣相沉積設(shè)備鍍P、1、N層3 ;在P、1、N層3上進行第二次激光刻蝕，刻蝕深度為一個PIN層的厚度，即刻蝕深度到切斷P、1、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，參見附圖5，在每個非封閉曲線中進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，直至完成薄膜太陽能電池的加工過程。上述兩次激光劃刻的方法與傳統(tǒng)的激光劃刻方法相比，其無效發(fā)電區(qū)域P大大減小了，參見附圖2和3，其中附圖3中用陰影部分表示了本發(fā)明所形成的無效發(fā)電區(qū)域?？梢?，本發(fā)明方法能夠有效地將圖2中的部分無效發(fā)電區(qū)域變?yōu)橛行Оl(fā)電區(qū)域，增加了整個電池的發(fā)電區(qū)域，提高了太陽能電池的發(fā)電功率，實用性強。
權(quán)利要求
1.一種提高薄膜太陽能電池發(fā)電功率的激光劃刻方法，本方法是在對前電極TCO膜層(2)進行第一次激光劃刻、及對P、1、N層(3)進行第二次激光劃刻的過程中實現(xiàn)的，其特征在于:所述的第一次激光劃刻的刻蝕深度為一個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非封閉曲線區(qū)域內(nèi)部進行刻蝕，刻蝕深度為一個PIN層的厚度，刻蝕軌跡與非封閉曲線不相通。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種提高薄膜太陽能電池發(fā)電功率的激光劃刻方法，其特征在于: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。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種提高薄膜太陽能電池發(fā)電功率的激光劃刻方法，其特征在于: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。
全文摘要
一種提高薄膜太陽能電池發(fā)電功率的激光劃刻方法，是在對前電極TCO膜層進行第一次激光劃刻、及對P、I、N層進行第二次激光劃刻的過程中實現(xiàn)的，所述的第一次激光劃刻的刻蝕深度為一個TCO膜層的厚度，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非封閉曲線區(qū)域內(nèi)部進行刻蝕，刻蝕深度為一個PIN層的厚度，刻蝕軌跡與非封閉曲線不相通。本發(fā)明通過改變對子電池的激光刻蝕方式，使子電池無效發(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，增加了整個電池的發(fā)電區(qū)域，提高了太陽能電池的發(fā)電功率，實用性強。
文檔編號H01L31/18GK103151422SQ20131005837
公開日2013年6月12日 申請日期2013年2月25日 優(yōu)先權(quán)日2013年2月25日
發(fā)明者姜兌煥 申請人:東旭集團有限公司, 成都泰軼斯太陽能科技有限公司