一种功能性半导体器件的切割方法技术

本发明专利技术公开了一种功能性半导体器件的切割方法，所述功能性半导体器件为太阳能电池，所述切割方法为：在切割机的切割台表面铺设垫板，再将太阳能电池片平铺与垫板上，固定垫板和太阳能电池片，放下切割机的刀具进行切割；所述太阳能电池片的衬底为柔性衬底。该方法利用兼具刚性和柔性的垫板，有效避免切割导致的短路，降低电池片返修成本。降低电池片返修成本。降低电池片返修成本。

【技术实现步骤摘要】
一种功能性半导体器件的切割方法


[0001]本专利技术属于半导体
，具体涉及一种功能性半导体器件的切割方法，尤其是一种太阳能电池片的切割方法。

技术介绍

[0002]太阳能电池是一种利用太阳光直接发电的光电半导体薄片，又称为“太阳能芯片”，它只要被满足一定照度条件的光照度，瞬间就可输出电压及在有回路的情况下产生电流。太阳能电池可分为单晶硅太阳能电池、多晶硅太阳能电池、非晶硅薄膜太阳能电池、多晶体薄膜太阳能电池(如硫化镉薄膜电池、碲化镉薄膜电池、砷化镓电池、铜铟硒薄膜电池)、有机聚合物电池、有机薄膜电池、染料敏化电池、塑料薄膜太阳能电池。对于薄膜类电池，其电池片的结构通常如图1所示：由衬底1和薄膜2组成，由于薄膜2无法提供足够的电导去收集光生电流，故在薄膜2表面制作有栅线3以保证对光生电流的有效收集，而且栅线3和衬底1的厚度是远大于薄膜2的厚度。
[0003]为了获得更好的使用效果，通常需要对太阳能电池片进行裁剪。对于具有图1所述结构的太阳能电池片，常采的切割方法为：先除去部分区域的薄膜和栅线(激光切割会产生溅射)，进行表面保护后再对衬底进行激光切割。但是该方法的工艺比较复杂、能耗大、成本高，而且电池片的利用率较低。为了降低生产成本，对于衬底为柔性材料的太阳能电池片会采用刀具切割机进行裁剪，但是切割面短路现象严重，且切割边缘的薄膜层易碎裂，直接影响了电池片的使用。

技术实现思路

[0004]有鉴于此，本专利技术提供了一种切割具有柔性衬底的太阳能电池片的方法，该方法不仅操作简单、成本低，且能有效解决切割时的短路问题和薄膜层碎裂问题。
[0005]为了实现上述目的，本专利技术的技术方案具体如下：
[0006]一种功能性半导体器件的切割方法，所述功能性半导体器件为太阳能电池片，所述太阳能电池片的衬底为柔性衬底，所述方法具体包括以下步骤：
[0007]在切割台表面铺设垫板，再将太阳能电池片放置于垫板上，所述太阳能电池片的衬底与垫板贴合，所述垫板的切割面宽度大于等于太阳能电池片的切割面宽度；
[0008]固定垫板和太阳能电池片，放下切割机的刀具进行切割。
[0009]优选的，所述垫板的洛氏硬度HRE为65～110；本专利技术中的洛氏硬度的检测方法为GB/T 3398.2～2008《塑料硬度测定第2部分：洛氏硬度》，实验采用R标尺。
[0010]优选的，所述垫板在非切割区域的长度大于等于同侧太阳能电池片长度的1/3。
[0011]优选的，所述柔性衬底为不锈钢或聚酯膜。不锈钢片或聚酯膜用作太阳能电池片柔性衬底时，其厚度一般为0.15～0.25mm。
[0012]优选的，所述垫板的厚度为0.15～0.40mm。
[0013]优选的，所述垫板的材料为聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚对苯二甲酸乙二醇
‑
1,4
‑
环己烷二甲醇酯(PCTG)、聚对苯二甲酸1,4
‑
环己烷二甲醇酯(PCT)、聚碳酸酯(PC)的一种或多种混合。
[0014]优选的，所述太阳能电池片为非晶硅薄膜太阳能电池、硫化镉薄膜太阳能电池、碲化镉薄膜太阳能电池、砷化镓薄膜太阳能电池、铜铟硒薄膜太阳能电池、有机薄膜太阳能电池或塑料薄膜太阳能电池中的一种。
[0015]优选的，刀具切割角的角度为90
°
≥α≥85
°
。
[0016]本专利技术的有益效果为：
[0017]1)垫板兼具弹性和刚性，使得切割处在刀具的作用下微微向下弯曲后即被切断，既能有效避免短路，还能避免切割截面的过度弯折。
[0018]2)使用刀具切割机切割，工艺简单、成本低廉；用作垫板的材料可以为光伏行业常用材料，具体可采用生产过程中产生的边角料做垫板。
附图说明
[0019]图1为薄膜类太阳能电池片的结构示意图；
[0020]图2为垫板的使用方法示意图；
[0021]图3为采用合适垫板切割的电池片的切割截面放大结构示意图；
[0022]图4为未使用垫板切割的电池片的切割截面放大结构示意图；
[0023]图5为实施例5中的电池片切割截面图；
[0024]图6为切割机刀具使用示意图。
具体实施方式
[0025]为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。
[0026]实施例1
[0027]本实施例选择硬度条件合适的PET板作为垫板，PET板厚度为0.30mm；太阳能电池片为非晶硅薄膜电池，且其衬底为0.2mm厚的不锈钢板。
[0028]如图2和图5所示，在切割机的切割台30表面铺设PET板为垫板10，再将太阳能电池片10平铺至PET板上，太阳能电池片10的衬底与垫板上表面贴合。PET板的切割面宽度W1大于等于太阳能电池片的切割面宽度W2，PET板在切割机刀具左侧的长度L1大于等于同侧太阳能电池片长度L2的1/3(同理右侧)。
[0029]固定PET板和太阳能电池片(具体是固定切割台上垫板和太阳能电池片，即图2中刀具的左侧)，放下切割机的刀具40进行切割，同批次裁取80组。
[0030]以无垫板切割为对照组。
[0031]实施例2
[0032]本实施例选择硬度条件合适的PCTG板作为垫板，PCTG板厚度为0.2mm，太阳能电池片为铜铟硒薄膜电池且其衬底为0.15mm厚的聚酯膜。
[0033]按照与实施例1一致的方式铺设垫板并进行切割。以无垫板切割为对照组。
[0034]实施例3
[0035]本实施例选择硬度条件合适的PET
‑
PCT复合板，且垫板的厚度为0.35mm，太阳能电池片为砷化镓薄膜电池且其衬底为0.25mm厚的不锈钢。
[0036]按照与实施例1一致的方式铺设垫板并进行切割。以无垫板切割为对照组。
[0037]实施例4
[0038]本实施例选择硬度条件合适的PC板为垫板，且垫板的厚度为0.35mm，太阳能电池片为非晶硅薄膜电池且其衬底为0.25mm厚的不锈钢。
[0039]按照与实施例1一致的方式铺设垫板并进行切割。以无垫板切割为对照组。
[0040]对于实施例1～4裁取的太阳能电池片进行电性能检测，在有垫板的情况下，不良率均小于于3％且切割面平整；无垫板时，电池片短路现象严重。对截面进行放大观察，发现其原因具体如图3和图4所示：无垫板时，薄膜和栅线在刀具作用下被弯曲拉伸至较长程度后才会断裂，使得正负极接触，造成短路；有垫板时，薄膜和栅线在刀具作用下被弯曲拉伸至长度较短时就会断裂，故有效避免了短路。
[0041]上述实施例中，垫板厚度优选为0.15～0.40mm，增加垫板厚度对切割效果无明显影响，但是垫板过厚会加大能耗。
[0042]刀具的切割角α对切割效果有较大影响，当切割角α小于85本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种功能性半导体器件的切割方法，其特征在于，所述功能性半导体器件为太阳能电池片，所述太阳能电池片的衬底为柔性衬底，所述方法具体为：在切割台表面铺设垫板，再将太阳能电池片放置于垫板上，所述太阳能电池片的衬底与垫板贴合，所述垫板的切割面宽度大于等于太阳能电池片的切割面宽度；固定垫板和太阳能电池片，放下切割机的刀具进行切割。2.根据权利要求1所述的切割方法，其特征在于，所述垫板的洛氏硬度HRE为65～110。3.根据权利要求1所述的切割方法，其特征在于，所述垫板在非切割区域的长度大于等于同侧太阳能电池片长度的1/3。4.根据权利要求1所述的切割方法，其特征在于，所述柔性衬底为不锈钢或聚酯膜。5.根据权利要求1或2所述的切割方法，其特征在于，所述垫板的厚度为0...

【专利技术属性】
技术研发人员：邱旭东，徐浩，桂裕鹏，
申请(专利权)人：湖北美格新能源科技有限公司，
类型：发明
国别省市：