[发明专利]将一施覆的基材作线型构造化以制造薄层太阳电池模块的方法

说明书

技术领域

本发明是关于一种在施覆有薄层的基材上开设线型沟槽以制造薄层太阳电池模块的方法。其中，形成过渡区的构造化线条间的距离应尽量保持最小，以便将对于薄层太阳电池模块获得能量无贡献的过渡区最小化。

背景技术

同类型方法请参阅WO 2010/144778 A2。

薄层太阳电池模块以刚性或柔性平面基材为载体，其上施覆薄层。

制造薄层太阳电池模块时，一般需先在基材上平面施覆第一层，而后以规定间距线型移除该第一层，从而形成深度等于该第一层之厚度的p1沟槽（第一构造化平面）。

随后平面施覆用以充填p1沟槽之第二层。在尽量靠近p1沟槽处形成与之平行的p2沟槽，将所述p2沟槽内的第二层而非第一层移除（第二构造化平面）。

平面施覆用以充填p2沟槽之第三层后，分别在靠近p2沟槽及p1沟槽处形成p3沟槽，将所述p3沟槽内的第二及第三层而非第一层移除（第三构造化平面）。

彼此相距最近的p1沟槽、p2沟槽及p3沟槽共同构成将薄层太阳电池模块之单个功能区（亦称结构单元）隔开的过渡区。

先前技术中存在多种基于机械、化学或热力效应之沟槽开设工艺。同一过渡区之沟槽应当在不重迭不交叉情况下保持尽可能小的间距。

不论采用何种沟槽开设工艺，基材需至少在施覆层时接受热处理，以便实现永久性变形，进而实现已开设沟槽之变形。

故沟槽间距有其下限，此下限确保不同构造化平面之沟槽虽发生最大程度之变形，亦不会相互重迭或交叉。

在沟槽分布为常规定向之情况下，规定标称沟槽分布之安全间距约为100μm至200μm。也即，构造化工具如刻划针或雷射束平行于薄层太阳电池模块外缘以一定间距为同一过渡区之沟槽划线，所述间距视具体沟槽宽度而定彼此大约相差100μm至200μm。由此得出过渡区最小宽度大于200μm至400μm。沿加工方向以交替方向开设沟槽。

为能提供过渡区较窄而效率更佳之薄层太阳电池模块，DE 10 2006 051555 A1提出在开设新沟槽之前或之后测定已有沟槽之分布，并在开设新沟槽时依照已有沟槽的分布调节该新沟槽之分布。

由此得一新沟槽，其沟槽分布与同一过渡区内相邻沟槽之沟槽分布相对应。如此便可将沟槽间距减至最小，从而满足隔离要求。

已有沟槽的分布较佳以光学方式测定，既可自基材底面亦可自基材的施覆顶面进行该光学侦测，既可在开设新沟槽之前亦可在开设新沟槽期间进行该光学侦测。

使用能追踪已有沟槽之分布的沟槽位置传感器实施沟槽侦测。用沟槽位置传感器的位置控制接收点，该接收点以明确间距追踪沟槽位置传感器，在该接收点上构造化工具对准基材。作为沟槽位置传感器的替代方案，亦可为部分制成之薄层太阳电池模块的较大部分拍摄相片，再用该些相片测定接收点以形成地图。

用沟槽位置传感器侦测沟槽之缺点在于，沟槽位置传感器必须位于接收点之前，也即，仅能在其中一加工方向上开设沟槽，或者须使用两沟槽位置传感器，或者说其中一沟槽位置传感器须作永久性转换处理。

对部分制成之薄层太阳电池模块的较大部分进行沟槽侦测要求所用摄影机的接收器矩阵具有极高之像素数，以便在为相应大小之目标区域拍摄相片时获得足够高之分辨率，相关摄影机遂成为极其昂贵之测量器材。

DE 10 2008 059 763 A1揭露一种依照先前加工平面内单独一沟槽之分布在一当前加工平面内开设沟槽的方法，用传感器侦测该先前沟槽之分布，再据此得出适用于后续加工平面之所有沟槽的校正值。藉此虽能检出先前沟槽相对于理想直线之变形，但无法检出先前沟槽间之偏差。

EP 0 482 240 A1亦揭露一种依照先前加工平面内已有沟槽之分布在一当前加工平面内开设沟槽的方法。为此需用侦测组件观测该已有沟槽并产生校正信号，再用该校正信号控制工具。此工具同样须至少稍后于该侦测组件设置，以便在侦测信号控制下形成平行于该已有沟槽之沟槽。因此，使用侦测器时须将沟槽产生的方向变化考虑在内，设置两侦测器或者仅沿其中一加工方向进行加工。

WO 2008/056 116 A1所揭露的构造化方法同样用固定于构造化工具之传感器以光学方式侦测先前加工平面内已有沟槽之分布与位置。对相邻沟槽之侦测先于构造化，同时在当前加工平面内进行沟槽构造化。将被侦测沟槽的分布与位置予以暂存并在下一构造化过程中用来使下一沟槽对齐已有沟槽。亦即在构造化过程中，会连续在每次构造化时皆侦测一次先前加工平面。