[实用新型]原位激光刻划装置

说明书

本实用新型提供了一种原位激光刻划装置，包括：为制备薄膜太阳能电池，放置基板的真空腔；及设置在所述真空腔的外部，利用激光对所述真空腔内放置的基板进行刻划的激光刻划装置。本实用新型提供的原位激光刻划装置在制造铜‑铟‑镓‑硒(Cu‑In‑Ga‑Se)太阳能电池单元时，对于电池单元制造工艺步骤中的P1(背电极：Mo)、P2(光吸收层：CIGS)、P3(透明导电膜：ZnO)工艺，从原来的从真空腔中移出到大气状态下进行加工代替为保持在真空状态下进行加工，节约了流程，提高了生产效率；本实用新型的原位激光刻划装置简化了薄膜太阳能电池制造工艺，缩短了制造时间。

技术领域

本实用新型涉及激光刻划领域，具体地，涉及一种原位激光刻划装置。

背景技术

CIGS薄膜型太阳能电池是由铜、铟、镓、硒四种元素组成的化合物薄膜，具有将太阳能热转换为电流的pn混合结结构，以及薄膜太阳能电池特有的集成结构。如图1所示，CIGS太阳能电池由玻璃基板/MO层/CIGS层/CdS/TCO透明电极层(ZnO、 ITO)构成。

如图2所示，CIGS薄膜太阳能电池是在一个大型基板上一次形成多个单位太阳能电池单元的整体结构，与现有的使用硅晶片制造的太阳能电池不同，可以使产品模块化的必要过程被简化，可以大大降低批量生产成本。整体结构是按照图中所示的结构把玻璃基板上形成的MO/CIGS/CdS/ZnO层，通过使用激光和针的构图刻划工艺将太阳能电池单元串联连接而形成。

CIGS薄膜太阳能电池通过图3所示的工艺制造。首先，湿式清洗玻璃基板，通过溅射沉积形成Mo层。然后，通过激光刻图工艺形成构图，并通过热沉积技术在其上沉积CIGS层。然后，通过CSD(化学表面沉积)技术使CdS层生长成膜后，再执行机械式刻图工艺。之后，使用溅射沉积技术来沉积透明电极层，并通过机械式刻图工艺来完成制造CIGS太阳能电池的面板。高纯CIGS太阳能电池的制造工艺主要在10,000级洁净室中进行。

二极管泵浦固体激光器由于其高质量的激光性能而被广泛用于微加工。作为固体激光器的大功率DPSS激光器的一般结构是以活性激光介质Nd：YAG棒为中心，二极管阵列将其包围并泵浦能量。光子在光学谐振器之间移动并被放大，使得能量通过作为部分反射镜的OC(Output Coupler)向外输出。Nd：YAG激光尤其被广泛用于薄膜太阳能电池的P1(背电极：Mo)的刻划。另外，Nd：YAG激光、Nd：YLF激光和Nd：YVO4激光应用于对光掩模进行修正，特别地，绿光激光目前应用于薄膜太阳能电池P2和P3的刻划。

传统的激光刻划技术，在CIGS薄膜型太阳能电池制造过程中，先在真空腔内通过DC溅射沉积Mo(背电极)，然后再到大气状态下进行激光刻划，因此工艺繁琐，每一个单元的制造时间延长，发生生产率降低和产生颗粒等问题。

实用新型内容

针对现有技术中的缺陷，本实用新型的目的是提供一种原位激光刻划装置。

根据本实用新型提供的一种原位激光刻划装置，包括：

为制备薄膜太阳能电池，放置基板的真空腔；及

设置在所述真空腔的外部，利用激光对所述真空腔内放置的基板进行刻划的激光刻划装置。

优选地，还包括位于所述真空腔上方，将激光束发射到所述基板上侧用于刻划在所述真空腔中已进行处理的基板的激光驱动部；

位于所述激光驱动部的上方，输出用于对准位置的视觉信号使所述激光驱动部发射的激光具有直进性的视觉部；及

位于所述真空腔下方，接收所述视觉部输出的视觉信号并对准所述激光驱动器位置的对准部。

优选地，还包括可使所述激光驱动部根据预定构图移动的传送部。

优选地，所述基板包括背电极层、光吸收层和透明导电膜层，