[发明专利]薄膜太阳能电池的划线方法及其设备

说明书

技术领域

本发明涉及一种激光划线技术, 尤其涉及薄膜太阳能电池生产的激光划线方法及其设备。

背景技术

激光划线被广泛应薄膜太阳能电池模组的生产. 通过使用激光划线可以在单片基板上形成多个电池并串联形成电池模组. 传统工艺通常采用3次激光划线P1、P2和P3, 其中P1 用于TCO 的激光划线, 然后进行半导体镀膜, 然后P2 进行半导体膜的激光划线, 然后背电极镀膜, 然后P3 进行背电极激光划线，传统工艺P1、P2 和P3分别需要一台划线设备，成本较高。

发明内容

本发明的目的之一是提供一种划线定位准确、死区面积小、有效电池面积和转换效率高、成本低的薄膜太阳能电池的划线方法。

本发明的目的之二是提供一种划线定位简单准确、成本低的薄膜太阳能电池的划线设备。

本发明的第一技术目的是通过以下技术方案得以实现的：

薄膜太阳能电池的划线方法，包括在透明导电氧化物膜层上进行半导体镀膜形成半导体膜层、在所述半导体镀膜上进行背电极镀膜形成背电极膜层以及三道划线P1、P2和P3，P1划线按照传统技术使用激光对所述透明导电氧化物膜层进行划线，所述P1划线穿越所述透明导电氧化物膜层形成第一沟槽，而所述P2划线和P3划线在所述半导体镀膜之后和所述背电极镀膜之前的时间内进行；所述P2划线穿越所述半导体膜层形成与所述第一沟槽相平行的第二沟槽；所述P3 划线使用可溶材料在所述半导体膜层上形成与所述第二沟槽相平行的可溶线条作为预备层。

本发明所述两道划线P2和P3均在所述半导体镀膜之后和所述背电极镀膜之前的时间内进行是指两道划线P2和P3（P3划线形成第三沟槽的预备层）可以同时在所述半导体镀膜和所述背电极镀膜之间的时间段内完成；也可以依次在该时间段内完成。

本发明的划线方法至少具有以下四个优点：

①        本发明的两道划线P2和P3可同时在所述半导体镀膜之后和所述背电极镀膜之前的这段时间内进行，并通过采用可溶线条形成方法免除传统的P3激光划线，生产方法简单；

②        本发明的P2划线和P3划线在半导体镀膜之后和背电极镀膜之前的时间内、在同一机械平台上进行, 不存在不同设备间的定位误差，也不需要严格控制玻璃基板的温度，不存在温度不同造成的热膨胀等因素引起的定位精准度问题；

③        能减少死区面积, 提高有效电池面积和转换效率；

④        通过形成可溶线条预备层免除传统的P3激光划线可以避免第三次激光划线残留物造成的漏电，提高电池器件性能。

作为本发明技术方案的一种优选，在所述背电极镀膜后使用水或溶剂除去所述预备层和沉积在所述预备层上的背电极材料，从而在所述背电极膜层上形成第三沟槽。

本发明使用的可溶材料与所述半导体膜层和所述背电极材料层都不会粘结，使用水或有机溶剂进行浸泡清洗即可将所述可溶线条剥离或去除。

作为本发明技术方案的一种优选，所述相邻沟槽之间的间距为20～50μm。

由于两道划线P2和P3(即线条打印)在同一机械平台和设备中完成，不存在不同设备间的定位误差，也不需要严格控制玻璃基板100的温度。因为不存在热膨胀引起的定位变化，相邻沟槽之间的间距可以很容易地控制到20～50μm，远小于现有技术的200微米以上，减小了死区面积。

作为本发明技术方案的一种优选，所述可溶材料为可溶材料墨水，所述可溶线条通过喷墨打印形成。

本发明的第二技术目的是通过以下技术方案实现的：

薄膜太阳能电池的划线方法的划线设备，所述划线设备包括激光划线装置，而所述划线设备还包括可溶线条形成装置，所述激光划线装置与所述可溶线条形成装置整合在同一个机械平台上，使用所述激光划线装置形成的第一沟槽、第二沟槽和使用可溶线条形成装置形成的可溶线条预备层相互平行。

传统薄膜太阳能电池的激光划线设备至少需要三台激光划线机，而激光划线机是薄膜太阳能电池生产中成本较大的设备。

本发明薄膜太阳能电池的划线设备可仅使用一台激光划线装置，用于进行P1划线和P2划线；同时配备可溶线条形成装置，用于形成P3划线，免除了传统的P3激光划线，实现本发明特殊的划线方法，使设备总成本大幅降低。

作为本发明技术方案的一种优选，所述可溶线条形成装置为喷墨式打印头或激光打印头。

附图说明

图1a-图1f是传统薄膜太阳能电池的划线方法的示意图;

图2a-图2f是本发明薄膜太阳能电池的划线方法的示意图;