薄膜太阳能电池刻划装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种薄膜太阳能电池刻划装置及方法，包括：工作台；第一导轨，设置于工作台上，用于滑动承载薄膜太阳能电池；第二导轨，设置于工作台上，且位于第一导轨的上方，第二导轨的延伸方向与第一导轨的延伸方向正交，并与多条预划线的延伸方向相互平行；刻划组件，可滑动地设置于第二导轨上，刻划组件包括间隔设置的刻划头和摄像头，刻划头能够对薄膜太阳能电池进行刻划，摄像头能够采集多条预划线的图像信息；及处理模块，与刻划组件通讯连接，并能够根据多条预划线的图像信息获取多条预划线的路径，得到薄膜太阳能电池对应的多条划线的路径，以控制刻划头对薄膜太阳能电池进行刻划。上述装置可以提高薄膜太阳能模组整体转化效率。

Thin film solar cell characterization device and method

The invention relates to a device and method, characterization of a thin film solar cell comprises: a worktable; the first guide rail arranged on the working station for sliding bearing, thin film solar cell; the second guide rail is arranged on the working table, and is located above the first rail, extending direction of the direction orthogonal with the first guide rail second, and the extension direction and a plurality of pre line parallel to each other; marking unit slidably disposed on the second guide rail, scratching assembly includes spaced scratching head and head to camera, characterization of thin film solar cells for characterization, image information acquisition camera capable of multiple pre scribing; and processing module is connected with the characterization of components the communication path, and according to the information in image pre scribed to acquire a number of pre scribing, thus producing a thin film solar cell corresponding to the row The path of the film is controlled by a ruling head to characterize the thin-film solar cells. The device can improve the overall conversion efficiency of the thin-film solar module.

【技术实现步骤摘要】
薄膜太阳能电池刻划装置及方法
本专利技术涉及太阳能电池
，特别是涉及一种薄膜太阳能电池刻划装置及方法。
技术介绍
为了控制和提高输出电压值的大小，太阳能电池通常做成模组，即将多个电池串联起来。通过划线法来实现不同功能层上子电池之间的分割。铜铟镓硒(CIGS)薄膜太阳能电池制作过程中需要引入三次划线。首先，在钠钙玻璃衬底上镀完钼(Mo)背电极层后利用激光在Mo背电极层表面进行第一次划线将其均匀分割成一个个细长的小区，将第一次划线记为P1；其次，继续镀完CIGS吸光层和硫化镉(CdS)/氧化锌(ZnO)缓冲层后，利用激光或机械的方式在P1右侧附近并且平行于P1进行第二次划线划穿CIGS吸光层和CdS/ZnO缓冲层，将第二次划线记为P2；最后，镀上掺铝氧化锌(AZO)顶电极层，把每个相邻小区的AZO顶电极层和Mo背电极层连接起来，利用激光或机械的方式在P2右侧附近并且平行于P2进行第三次划线划穿AZO顶电极层切断每个相邻小区的AZO顶电极层和Mo背电极层的连接，将第三次划线记为P3。通过P1、P2和P3三道划线工艺，将CIGS薄膜太阳能电池分割成多个相邻的子电池串联在一起并形成了模组。P1、P2和P3三条划线所占区域和划线之间的区域无法向整个模组贡献电流电压，因此被统称为“死区”。传统的刻划可以通过激光刻划或者机械刻划来实现，这里以激光刻划为例，激光刻划设备一般通过XYZ三个方向协同操作，XY方向平行于电池表面，控制激光在电池上的行径路线，Z方向垂直于电池表面，通过调节Z方向的汇聚镜头使激光聚焦在样品表面附近，XY方向分别有两个互为垂直的导轨，控制激光的行径，刻划时，保持X或者Y方向导轨不动，移动Y或者X方向导轨，Z方向动态调整距离，完成刻划，刻划的路径为一条直线。在CIGS薄膜太阳能电池制作工艺中，通常需要在加热的条件下进行，在这种外界环境下电池的钠钙玻璃衬底会不可避免的出现不同程度的变形，使得太阳能电池具有的多条第一次划线由初始的直线发生扭曲变成曲线。为了避免P1、P2和P3三条划线弯曲导致相互之间发生交叉，致使产生废品导致薄膜太阳能电池良品率降低，通常解决办法是增大3条划线之间的间距。但是该方案的实施将会导致“死区”的面积增加，从而影响薄膜太阳能电池模组整体的转化效率。
技术实现思路
基于此，有必要提供一种能够保证薄膜太阳能电池良品率的同时又能够提高薄膜太阳能模组整体转化效率的薄膜太阳能电池刻划装置及方法。一种薄膜太阳能电池刻划装置，用于对薄膜太阳能电池具有的多条预划线进行追踪刻划，包括：工作台；第一导轨，设置于所述工作台上，用于滑动承载所述薄膜太阳能电池；第二导轨，设置于所述工作台上，且位于所述第一导轨的上方，所述第二导轨的延伸方向与所述第一导轨的延伸方向正交；并与多条所述预划线的延伸方向相互平行；刻划组件，可滑动地设置于所述第二导轨上，所述刻划组件包括间隔设置的刻划头和摄像头，所述刻划头能够对所述薄膜太阳能电池进行刻划，所述摄像头能够采集多条所述预划线的图像信息；及处理模块，与所述刻划组件通讯连接，并能够根据多条所述预划线的图像信息获取多条所述预划线的路径，得到所述薄膜太阳能电池对应的多条待刻划线的路径，以控制所述刻划头对所述薄膜太阳能电池进行刻划。在其中一个实施例中，任意相邻两条所述预划线之间的距离相等，且所述刻划头和所述摄像头之间的距离与任意相邻两条所述预划线之间的距离相等。在其中一个实施例中，还包括第一驱动电机和第二驱动电机，所述第一驱动电机能够驱动所述薄膜太阳能电池相对所述第一导轨滑动，所述第二驱动电机能够驱动所述刻划组件相对所述第二导轨滑动。在其中一个实施例中，所述刻划头为机械刻划头或激光刻划头。在其中一个实施例中，所述预划线为曲线，所述摄像头能够采集所述预划线曲率最大处的图像信息。一种薄膜太阳能电池刻划方法，通过上述的薄膜太阳能电池刻划装置对薄膜太阳能电池具有的多条预划线进行追踪刻划，所述方法包括以下步骤：所述摄像头相对所述薄膜太阳能电池移动并采集所述预划线的图像信息；根据所述预划线的图像信息获取所述预划线的路径，得到所述薄膜太阳能电池对应的划线的路径；及根据所述划线的路径，所述刻划头对所述薄膜太阳能电池进行刻划以得到所述划线。在其中一个实施例中，所述摄像头相对所述薄膜太阳能电池移动并采集所述预划线的图像信息的步骤之前还包括：根据所述薄膜太阳能电池的工艺需求，确定所述预划线的采集点的个数；及根据所述预划线的采集点的个数并结合所述预划线的最大范围，以得到所述摄像头采集所述预划线的图像信息时相对所述薄膜太阳能电池的平均移动间距。在其中一个实施例中，所述摄像头相对所述薄膜太阳能电池移动并采集所述预划线的图像信息的步骤之前还包括：将所述摄像头与所述预划线对准。在其中一个实施例中，根据所述预划线的图像信息获取所述预划线的路径，得到所述薄膜太阳能电池对应的划线的路径的步骤还包括：根据所述预划线的图像信息获取所述预划线的路径，得到所述预划线的路径与所述薄膜太阳能电池对应的所述划线的路径的距离间隔；及根据所述预划线的路径并结合所述预划线的路径与所述薄膜太阳能电池对应的所述划线的路径的距离间隔，得到所述薄膜太阳能电池对应的所述划线的路径。在其中一个实施例中，还包括：所述刻划头对所述薄膜太阳能电池进行刻划以得到所述划线时，所述摄像头采集相邻的所述预划线的图像信息。上述薄膜太阳能电池刻划装置，通过摄像头结合处理模块对薄膜太阳能电池具有的多条预划线进行路径追踪，从而得到薄膜太阳能电池对应的多条待刻划线的路径，根据多条待刻划线的路径，从而刻划头对薄膜太阳能电池进行刻划多条待刻划线，使得刻划得到的多条待刻划线与薄膜太阳能电池具有的多条预划线形状一致，从而二者之间不会出现相互交叉，保证了薄膜太阳能电池的良品率，同时刻划得到的待刻划线与薄膜太阳能电池具有的预划线距离的缩小使得“死区”面积大大减小，从而提高了薄膜太阳能模组整体转化效率。附图说明图1为本专利技术一实施例的薄膜太阳能电池刻划装置的结构示意图；图2为图1所示薄膜太阳能电池刻划装置的另一状态示意图；图3为图1所示薄膜太阳能电池刻划装置的另一状态示意图；图4为本专利技术一实施例的薄膜太阳能电池刻划装置所加工的薄膜太阳能电池的结构示意图；图5为图1所示薄膜太阳能电池刻划装置中的刻划组件的结构示意图；图6为本专利技术一实施例的薄膜太阳能电池刻划方法的流程图；图7为图6所示S200的流程图；图8为图6所示S200反应在薄膜太阳能电池上的状态示意图。具体实施方式为了便于理解本专利技术，下面将参照相关附图对本专利技术进行更全面的描述。附图中给出了本专利技术的较佳实施方式。但是，本专利技术可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施方式。相反地，提供这些实施方式的目的是使对本专利技术的公开内容理解的更加透彻全面。需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本专利技术的
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【技术保护点】
一种薄膜太阳能电池刻划装置，用于对薄膜太阳能电池具有的多条预划线进行追踪刻划，其特征在于，包括：工作台；第一导轨，设置于所述工作台上，用于滑动承载所述薄膜太阳能电池；第二导轨，设置于所述工作台上，且位于所述第一导轨的上方，所述第二导轨的延伸方向与所述第一导轨的延伸方向正交，并与多条所述预划线的延伸方向相互平行；刻划组件，可滑动地设置于所述第二导轨上，所述刻划组件包括间隔设置的刻划头和摄像头，所述刻划头能够对所述薄膜太阳能电池进行刻划，所述摄像头能够采集多条所述预划线的图像信息；及处理模块，与所述刻划组件通讯连接，并能够根据多条所述预划线的图像信息获取多条所述预划线的路径，得到所述薄膜太阳能电池对应的多条划线的路径，以控制所述刻划头对所述薄膜太阳能电池进行刻划。

【技术特征摘要】
1.一种薄膜太阳能电池刻划装置，用于对薄膜太阳能电池具有的多条预划线进行追踪刻划，其特征在于，包括：工作台；第一导轨，设置于所述工作台上，用于滑动承载所述薄膜太阳能电池；第二导轨，设置于所述工作台上，且位于所述第一导轨的上方，所述第二导轨的延伸方向与所述第一导轨的延伸方向正交，并与多条所述预划线的延伸方向相互平行；刻划组件，可滑动地设置于所述第二导轨上，所述刻划组件包括间隔设置的刻划头和摄像头，所述刻划头能够对所述薄膜太阳能电池进行刻划，所述摄像头能够采集多条所述预划线的图像信息；及处理模块，与所述刻划组件通讯连接，并能够根据多条所述预划线的图像信息获取多条所述预划线的路径，得到所述薄膜太阳能电池对应的多条划线的路径，以控制所述刻划头对所述薄膜太阳能电池进行刻划。2.根据权利要求1所述的薄膜太阳能电池刻划装置，其特征在于，任意相邻两条所述预划线之间的距离相等，且所述刻划头和所述摄像头之间的距离与任意相邻两条所述预划线之间的距离相等。3.根据权利要求1所述的薄膜太阳能电池刻划装置，其特征在于，还包括第一驱动电机和第二驱动电机，所述第一驱动电机能够驱动所述薄膜太阳能电池相对所述第一导轨滑动，所述第二驱动电机能够驱动所述刻划组件相对所述第二导轨滑动。4.根据权利要求1所述的薄膜太阳能电池刻划装置，其特征在于，所述刻划头为机械刻划头或激光刻划头。5.根据权利要求1所述的薄膜太阳能电池刻划装置，其特征在于，所述预划线为曲线，所述摄像头能够采集所述预划线曲率最大处的图像信息。6.一种薄膜太阳能电池刻划方法，其特征在于，通过权利要求1所述的薄膜太阳能电池刻划装置对薄膜太阳能电池具...

【专利技术属性】
技术研发人员：张撷秋，杨世航，崔骏，刘壮，陈旺寿，李霖，
申请(专利权)人：深圳先进技术研究院，
类型：发明
国别省市：广东,44