[发明专利]一种提高薄膜太阳能电池发电功率的激光划刻方法

说明书

技术领域

本发明属于太阳能电池生产中的激光划刻技术领域，涉及一种通过改变激光刻蚀方式以改变子电池之间的连接方式来提高薄膜太阳能电池发电功率的技术。

背景技术

太阳能是人类取之不尽用之不竭的可再生能源．也是清洁能源，不产生任何的环境污染，因此利用太阳能发电将成为世界的发展趋势。薄膜太阳能电池由于具有成本低，无污染，发电时间相比其他太阳能电池不受天气影响等优点而广泛得到应用。

尽管薄膜太阳能电池具有一定发电功率，但是，在不增加材料成本下，始终需要尽量的提高电池的发电功率，来提高电池的实用性。相同的材料成本下，发电功率越高，销售价格越高。

一般的薄膜太阳能电池结构，在各个子电池中几次激光刻蚀之间的区域是无效发电区域，如果能够将该区域利用起来，部分成为发电区域，将提高整个电池的发电功率。

发明内容

本发明为了解决减少无效发电区域以提高薄膜太阳能电池发电功率，设计了一种提高薄膜太阳能电池发电功率的激光划刻方法，通过改变对子电池的激光刻蚀方式，改变了子电池之间的连接方式，使子电池无效区域减少，增加了整个电池的发电区域，提高了整个电池发电功率。

本发明采用的技术方案是：一种提高薄膜太阳能电池发电功率的激光划刻方法，本方法是在对前电极TCO膜层进行第一次激光划刻、及对P、I、N层进行第二次激光划刻的过程中实现的，关键在于：所述的第一次激光划刻的刻蚀深度为一个TCO膜层的厚度，刻蚀轨迹是一条由一组非封闭曲线相连接构成的路径；第二次激光划刻在第一次激光划刻所成的每个非封闭曲线区域内部进行刻蚀，刻蚀深度为一个PIN层的厚度，刻蚀轨迹与非封闭曲线不相通。

本发明的有益效果是：本发明通过改变对子电池的激光刻蚀方式，使子电池无效发电区域减少，将应用传统的激光划刻方式划刻所成的无效发电区域中的部分区域变为有效发电区域，增加了整个电池的发电区域，提高了太阳能电池的发电功率，实用性强，有利于电池推广和销售，创造更多经济价值。

附图说明

图1是薄膜太阳能电池的部分结构示意图。

图2是传统的激光划刻方法所形成的无效发电区域的示意图。

图3是本发明方法所形成的无效发电区域的示意图。

图4本发明中第一次激光划刻轨迹的实施例图。

图5本发明中第二次激光划刻轨迹的实施例图。

附图中，1是玻璃基板，2是前电极TCO膜层，3是P、I、N层，4是背电极层，5是第一次激光划刻轨迹，6是第二次激光划刻轨迹，P表示无效发电区域，附图3中的阴影部分表示无效发电区域。

具体实施方式

一种提高薄膜太阳能电池发电功率的激光划刻方法，本方法是在对前电极TCO膜层2进行第一次激光划刻、及对P、I、N层3进行第二次激光划刻的过程中实现的，重要的是：所述的第一次激光划刻的刻蚀深度为一个TCO膜层的厚度，刻蚀轨迹是一条由一组非封闭曲线相连接构成的路径；第二次激光划刻在第一次激光划刻所成的每个非封闭曲线区域内部进行刻蚀，刻蚀深度为一个PIN层的厚度，刻蚀轨迹与非封闭曲线不相通。

所述的非封闭曲线是波峰状曲线、或半圆形曲线、或槽型曲线。

第二次激光划刻的刻蚀轨迹是圆形、或直线型、或矩形、或弧形。

本发明在具体实施时，在有前电极TCO膜层2的玻璃基板1上进行第一次激光刻蚀，本次激光刻蚀的深度为一个TCO膜层的厚度，刻蚀过程中沿着一条由一组非封闭曲线相连接构成的路径进行（参见附图4），形成第一次激光划刻轨迹5；然后对TCO膜层表面进行清洗；之后，利用PECVD等离子体化学气相沉积设备镀P、I、N层3；在P、I、N层3上进行第二次激光刻蚀，刻蚀深度为一个PIN层的厚度，即刻蚀深度到切断P、I、N层3，但不切断前电极TCO膜层2，其刻蚀位置在前述第一次激光划刻所形成的非封闭曲线轨迹中，参见附图5，在每个非封闭曲线中进行刻蚀但不与第一次激光刻蚀轨迹5相连通，第二次激光划刻轨迹6如图5中所示，图中是用圆孔刻蚀表示的，可以是任何形状；接着，溅镀背电极层4，溅镀的背电极层4将填满到第二次激光划刻的刻槽中，以此连接前电极TCO膜层2和背电极层4；然后，进行传统的划分子电池的工艺、及后续的除边、外接到线等工艺步骤，直至完成薄膜太阳能电池的加工过程。

上述两次激光划刻的方法与传统的激光划刻方法相比，其无效发电区域P大大减小了，参见附图2和3，其中附图3中用阴影部分表示了本发明所形成的无效发电区域。可见，本发明方法能够有效地将图2中的部分无效发电区域变为有效发电区域，增加了整个电池的发电区域，提高了太阳能电池的发电功率，实用性强。