[发明专利]从基底的边缘去除涂层的系统和方法

说明书

本申请要求于2009年9月22日提交的第61/244,519号美国临时专利申请的优先权，该申请通过引用被结合于此。

技术领域

本发明涉及一种光伏装置及生产方法。

背景技术

光伏装置可包括沉积在基底上的半导体材料，例如，半导体材料具有用作窗口层的第一层及用作吸收层的第二层。半导体窗口层可允许太阳辐射穿透到将太阳能转换成电的吸收层(例如，碲化镉层)。光伏装置还可包括一个或多个透明的导电氧化物层，所述一个或多个透明的导电氧化物层通常还作为电荷的导体。

附图说明

图1是用于从光伏模块去除材料的系统的示意图；

图2是用于从光伏模块去除材料的系统的示意图；

图3是用于从光伏模块去除材料的系统的示意图；

图4是光伏模块的示意图；

图5是用于从光伏模块去除材料的系统的示意图。

具体实施方式

光伏装置可包括靠近基底的透明导电氧化物层以及一个或多个半导体材料层。半导体材料层可包括铋(bi)层，铋层可包括n型半导体窗口层和p型半导体吸收层。n型窗口层和p型吸收层可彼此接触地布置，以生成电场。光子可以是自由电子-空穴对，该自由电子-空穴对与n型窗口层接触，将电子发送到n侧以及将空穴发送到p侧。电子可通过外部电流路径回流到p侧。由此产生的电子流提供电流，该电流与来自电场的由此产生的电压相结合而生成电能。结果是将光子能量转换成电能。

可从光伏模块的边缘去除半导体材料和其他涂层的一些部分，光伏模块包括一系列连接的光伏装置。例如，工业规格规定光伏模块保持围绕它们周边的最小非导电宽度。从光伏模块去除涂层的传统方法需要使用机械刷子。虽然刷子适于去除不期望的材料，但是刷子会被磨损，导致许多问题，包括在涂层去除过程中的不均匀性、需要停机维护以及重复出现更换费用。可选的方法是完全放弃使用机械刷子而使用激光划线来光学地去除不期望的材料。因为光伏模块可包括玻璃基底，所以激光能够通过基底层而穿透光伏结构，以去除另一侧上不期望的涂层。本发明涉及使用激光技术从光伏模块的边缘光学地去除涂层的系统、装置和方法。

一种用于从基底去除涂层的方法可包括：沿着第一路径将激光束引导到基底的第一表面上的第一位置。第一表面上的第一位置可按照适合于沿着第二路径再次引导激光束的入射角与基底的边缘接近。第二路径可穿过基底，以到达基底的第二表面上的位于基底的边缘处的第二位置。第二表面可包括涂层。所述方法可包括：使位于基底的第二表面上的第二位置处的至少一部分涂层消融。

所述方法可包括各种可选的特征。例如，沿着第一路径将激光束引导到第一表面上的第一位置的步骤可包括：沿着第一路径将激光束引导到基底的第一表面上的未涂覆的第一位置。沿着第一路径将激光束引导到第一表面上的第一位置的步骤可包括：沿着第一路径将激光束朝着基底的基本上平坦的第一表面引导。消融至少一部分涂层的步骤可包括：从基本上平坦的表面去除涂层的一部分。消融至少一部分涂层的步骤可包括：从弯曲的表面去除涂层的一部分。基底可包含玻璃。玻璃可以是碱石灰玻璃。所述方法还可包括：沿着与基底的边缘接近的区域扫描激光束。引导激光束的步骤可包括：比较基底折射率、外部折射率、激光出射点以及基底折射率、外部折射率、激光出射点的任何组合，以确定基底的基本上平坦的未涂覆侧的激光入射点以及相对于法向面的入射角；按照与入射角对应的角度将激光束引导到确定的激光入射点，其中，基底折射率限定基底内的折射介质，外部折射率限定基底外的且与基底相邻的折射介质，激光出射点表示基底的边缘上的位置区域。

所述方法可包括：配置控制器，以比较基底折射率标识符、外部折射率标识符、激光出射点标识符以及基底折射率标识符、外部折射率标识符、激光出射点标识符的任何组合，以确定基本上平坦的未涂覆侧的激光入射点以及相对于法向面的入射角；引导激光源按照与入射角对应的角度将光束发射到确定的激光入射点，其中，基底折射率标识符限定基底内的折射介质，外部折射率标识符限定基底外部的且与基底相邻的折射介质，激光出射点标识符表示玻璃层的边缘上的位置区域。