本发明专利技术涉及太阳能电池刻蚀技术领域，公开了薄膜太阳能电池的激光刻蚀方法及装置。该方法包括步骤S1.形成薄膜太阳能电池的步骤，所述薄膜太阳能电池包括玻璃基板、前电极、半导体层和背电极；步骤S2.采用波长为532nm的激光透过玻璃基板和前电极后对半导体层和背电极进行激光刻蚀。本发明专利技术可使薄膜太阳能电池既具有电池的发电功能又具有透光性，满足了光伏建筑一体系统的需求。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及太阳能电池刻蚀
，更具体的说，特别涉及一种薄膜太阳能电池的激光刻蚀方法及装置。
技术介绍
随着社会的不断发展，能源的紧缺成为中国乃至世界各国家发展的主要问题，而化石能源的资源的有限性和开发利用带来的环境问题严重制约着经济和社会的可持续发展。可再生能源的开发利用显得优为重要。光伏发电正是一种利用可再生资源太阳能的技术，它利用半导体界面的光生伏特效应而将光能直接转变为电能的一种技术。它具有安全可靠、无噪声、低污染等优点。而非晶硅薄膜太阳能电池除了具有原材料丰富、省材、低能耗、便于大面积连续生产、自动化程度高、生产效率高、无毒、无污染和能量返回期短的特性夕卜，还具有弱光响应好的特性，非晶硅材料的吸收系数在整个可见光范围内、几乎比单晶硅大一个数量级，其本征吸收系数高达15CnT1,使得非晶硅太阳能电池其在理论上和实际使用中都对低光强有较好的适应，在散射光的条件(日出日落、多云、雾霾等)下，仍然能保持一定强度的发电能力。而且非晶硅薄膜太阳能电池因其本身具有透光性，可以根据建筑设计要求进行调整在外观设计上可配合各种艺术或美学设计，使薄膜太阳能电池更适合光伏建筑一体(BIPV)系统，它是薄膜太阳能电池的一项重要的应用，如何更好地利用非晶硅薄膜太阳能电池的这些特性，既可以发电又可以作为建筑幕墙显得非常重要。如图1aUbUdP Id所示，非晶硅薄膜太阳能电池是以玻璃I’为基板，在玻璃共镀有三层膜:前电极2’，a-si或u-si半导体层3’和背电极4’。传统的制作过程是清洗前玻璃，沉积前电极2’，清洗镀有透明导电氧化物薄膜(前电极)玻璃，再进行激光刻蚀(Pl)前电极，形成多个子电池；沉积半导体层3’，再激光刻蚀(P2);沉积背电极4’，再激光刻蚀(P3)，最后再清边(图中Id中的Q)，电极引出、测试、封装等，完成了对非晶硅薄膜太阳能电池的加工。但是这种方法所加工出的太阳能电池仅具有电池发电的功能而不具有透光的性能，即不能满足光伏建筑一体(BIPV)系统的需求。因此有必要设计一种新的加工方法。
技术实现思路
本专利技术的目的在于针对现有技术中存在的技术问题，提供一种既具有电池发电功能又具有透光性的薄膜太阳能电池的激光刻蚀方法及装置。为了解决以上提出的问题，本专利技术采用的技术方案为:一种薄膜太阳能电池的激光刻蚀方法，包括以下步骤，步骤S1.形成薄膜太阳能电池的步骤，所述薄膜太阳能电池包括玻璃基板、前电极、半导体层和背电极；步骤S2.采用波长为532nm的激光透过玻璃基板和前电极后对半导体层和背电极进行激光刻蚀。根据本专利技术的一优选实施例:所述薄膜太阳能电池为非晶硅薄膜太阳能电池或碲化镉CdTe薄膜太阳能电池。根据本专利技术的一优选实施例:在所述步骤S2中，所述激光垂直于薄膜太阳能电池的表面进行激光刻蚀加工。根据本专利技术的一优选实施例:在所述步骤S2中，所述激光在半导体层和背电极上刻蚀多条依次排列的线条。根据本专利技术的一优选实施例:在所述步骤S2中，所述激光的功率为2-3W，频率为5-30KHZ，刻蚀速度为800-1500mm/s，并且激光刻蚀的线条宽度为100-200 μ m。根据本专利技术的一优选实施例:所述步骤SI具体包括以下步骤，步骤Sll.采用磁控溅射的方法在玻璃基板上沉积透明导电膜，形成前电极；步骤S12.采用激光的方法对前电极进行绝缘刻蚀，形成多个子电池；步骤S13.采用等离子体增强化学气相沉积的方法在前电极上沉淀多层薄膜，形成半导体层；步骤S14.采用激光的方法对半导体层进行绝缘刻蚀；步骤S15.采用物理气相沉积的方法在半导体层上镀有至少一层金属材料，形成背电极；步骤S16.采用激光的方法对背电极进行绝缘刻蚀，形成内部串联集成电路，完成对薄膜太阳能电池的加工。根据本专利技术的一优选实施例:在所述步骤Sll之前还包括对玻璃基板进行清洗和烘干的步骤；并且在所述步骤S12和S13之间还包括对前电极的表面及刻蚀后的槽内进行清洗的步骤。根据本专利技术的一优选实施例:在所述步骤S16后还包括，步骤S17.对非晶硅薄膜太阳能电池进行激光清边的步骤。根据本专利技术的一优选实施例:所述步骤Sll中的前电极的厚度为lOOOnm，所述步骤S13中的半导体层厚度为1.511111，所述步骤515中的背电极厚度为l.0ym。本专利技术还提供一种实现上述的薄膜太阳能电池的激光刻蚀方法的装置，包括，成型机，用于形成具有玻璃基板、前电极、半导体层和背电极的薄膜太阳能电池；以及与成型机对应的激光机，用于发出一波长为532nm的激光透过玻璃基板和前电极后对半导体层和背电极进行激光刻蚀。与现有技术相比，本专利技术的有益效果在于:1、本专利技术采用波长为532nm的激光透过玻璃基板和前电极后对半导体层和背电极进行激光刻蚀，形成了多个线条，使薄膜太阳能电池既具有电池的发电功能又具有透光性，满足了光伏建筑一体(BIPV)系统的需求；2、本专利技术采用激光的非接触式加工，加工出的产品稳定、灵活、多样，并且可以大规模工业化应用；3、本专利技术采用的激光刻线边缘光滑且无边缘突起，有利于后续的封装；4、本专利技术在激光刻线后的底部无残渣，不会造成电池的短路，也不会影响电池的转化效率；5、本专利技术在激光加工中，工艺参数范围广，调焦灵活，操作简单。【附图说明】图1中la、lb、lc和Id为本现有技术中的非晶硅薄膜太阳能电池的生产流程图。图2中2a为本专利技术的薄膜太阳能电池的激光刻蚀方法所刻蚀的表面的结构图，图2b为图2a中A处的放大图，图2c为所刻蚀的薄膜太阳能电池的结构图。图3为本专利技术的薄膜太阳能电池的激光刻蚀方法的流程图。图4为本专利技术图3中步骤SI的具体流程图。【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例。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例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本专利技术的公开内容的理解更加透彻全面。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
的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本专利技术的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本专利技术。图3和图4所示为本专利技术提供的一种薄膜太阳能电池的激光刻蚀方法，并请同时参阅图2的薄膜太阳能电池的结构图，该激光刻蚀方法包括:第一步S1:形成薄膜太阳能电池的步骤，所述的薄膜太阳能电池包括玻璃基板1、前电极2、半导体层3和背电极4 (图2c所示)，具体包括以下的几个步骤:1、首先利用半导体行业常用清洁剂，清洗1.3mXl.1m的超白浮法玻璃基板1，去除基板I表面的有机污溃、灰尘，用纯净水冲洗干净并烘干。2、步骤S11，采用磁控溅射的方法在玻璃基板I上沉积透明导电膜，形成厚度为100nm左右的前电极2 ；[004当前第1页1 2 本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种薄膜太阳能电池的激光刻蚀方法，其特征在于：该方法包括以下步骤，步骤S1.形成薄膜太阳能电池的步骤，所述薄膜太阳能电池包括玻璃基板（1）、前电极（2）、半导体层（3）和背电极（4）；步骤S2.采用波长为532nm的激光透过玻璃基板（1）和前电极（2）后对半导体层（3）和背电极（4）进行激光刻蚀。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：黄秋香，张峻诚，谢建，陈明金，陶尚辉，高云峰，
申请(专利权)人：大族激光科技产业集团股份有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44
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