[发明专利]制造太阳能电池的方法及设备

说明书

相关申请的交叉引用

本申请要求于2011年3月25日提交的题为“制造太阳能电池的方法及设备”的韩国专利申请第10-2011-0026951号的权益，其全部内容通过引证结合于本申请中。

技术领域

本发明涉及用于制造太阳能电池的方法及设备。本发明涉及用于将晶片基板单元中的太阳能电池切割成具有所需尺寸的电池单元，从而制造小型太阳能电池(低输出)而不是用于发电的太阳能电池的方法及设备。更具体地，本发明涉及通过执行激光划线来切割各个电池的制造太阳能电池的方法及设备。

背景技术

近来，由于油价上涨、化石燃料消耗殆尽、环境问题等原因，所以在积极主动地进行作为清洁能源的太阳能电池的研究和开发。太阳能电池的应用领域也已经从发电广泛地应用到一般电子装置。

太阳能电池是一种利用光电效应或光伏效应将光能转换成电能的装置。根据其结构材料，太阳能电池分为硅太阳能电池、薄膜太阳能电池、染料敏化太阳能电池、有机聚合物太阳能电池等。如今，硅太阳能电池主导着市场。硅太阳能电池通常由其中制作有p-n结的半导体构成。而且，太阳能电池模块是通过根据所需电容量并联或串联太阳能电池而形成的。

太阳能电池的每个电池可产生的电压受到所使用的半导体材料的影响。一般地，在使用硅的情况下产生约0.5V的电压。然而，通常使用彼此串联的电池来获得更高的电压。

在现有技术中，为了制造具有所需尺寸的小型太阳能电池，使用通过利用金刚石刀片切割晶片单元中的太阳能电池的方法。刀片切割是能够最便利和最容易地将晶片基板单元中的太阳能电池切割成具有所需尺寸的电池单元的方法。然而，金刚石刀片切割法在进行切割的同时也破坏了作为样品的晶片单元中的太阳能电池的微结构，使得在所切下的电池的边角部分会出现诸如破损、裂纹等许多缺陷。这些缺陷会造成太阳能电池转换效率下降。在更坏的情况下，在晶片基板单元中的太阳能电池被切割成电池单元后，转换效率比晶片状态下降低了5％以上。

发明内容

本发明的目的在于，在制造小型太阳能电池过程中，以即使在将晶片基板单元中的太阳能电池(具体地，晶片单元中的背接触式太阳能电池)切割成电池单元后转换效率的劣化也是最小的方式，来切割晶片。

具体地，本发明的另一个目的在于，通过在背接触式太阳能电池的其上未形成有电极图案的上表面上而不是在背接触式太阳能电池的其上形成有电极的背面上进行激光划线，来防止由于将晶片基板单元中的背接触式太阳能电池切割成电池单元的激光处理时所引起的电极损伤而导致的太阳能电池转换效率的下降。

根据本发明的示例性实施方式，提供了一种制造太阳能电池的方法，包括：(a)制备其背面上形成有电极图案的背接触式太阳能电池基板；(b)通过利用激光在基板的未形成有电极图案的正面上进行划线；以及(c)沿着划痕将基板切割成各个电池从而形成太阳能电池。

在步骤(b)中，可以在包括垂直于电极图案方向的至少一个方向上进行划线。

在步骤(a)中，所制备的基板可具有穿透钝化图案并且交替地形成在其背面上的正(+)电极图案和负(-)电极图案。

制造太阳能电池的方法可进一步包括在步骤(b)之后步骤(c)之前，通过光致发光法检测缺陷部分的检测缺陷。

制造太阳能电池的方法可进一步包括在检测缺陷步骤之后，在被确定为具有缺陷的电池上做标记。

在步骤(c)之后，可将切好的电池分为合格品和次品。

用于进行划线的激光可具有与红外波段、可见光波段和紫外波段中的一种一致的波长。

根据本发明的示例性实施方式，提供了一种制造太阳能电池的设备，包括：控制单元，用于控制各个部件的操作；工作台单元，根据控制单元的控制传送其背面上形成有电极图案的背接触式太阳能电池基板；划线单元；通过将激光照射到由工作台单元传送的基板的未形成有电极图案的正面上进行划线；以及电池切割单元，通过工作台单元接受经划线的基板，并且沿着划痕将基板切割成各个电池从而形成太阳能电池。

划线单元可在包括垂直于电极图案方向的至少一个方向上进行划线。通过工作台单元传送的基板可包括交替形成在其背面上的正(+)电极图案和负(-)电极图案，并且正(+)电极图案和负(-)电极图案穿透钝化图案。

划线单元可包括用于去除基板表面上的外来物的空气喷嘴。

划线单元可包括反射镜，用于将从激光照射器出射的激光反射；以及聚焦透镜，用于将反射激光聚焦。