[实用新型]大幅面激光标刻太阳能电池的装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种大幅面激光标刻系统在非晶硅薄膜太阳能电池制造中的应用，确切的说属于非晶硅薄膜太阳能电池制造技术领域。

背景技术

目前，激光标刻技术已广泛的应用在非晶硅薄膜太阳能电池生产中，激光标刻系统所采用的加工技术大概分为以下类型：一类是固定激光输出标刻头，把待加工的非晶硅太阳能电池片(以下简称基片)放置在X-Y交联丝杆系统载物工作平台上，通过X-Y交联丝杆系统的移动，完成在基片上的图形标刻。第二种类型，是将激光输出标刻头固定在分开的X-Y丝杆系统的X丝杆上，载物工作平台固定在分开的X-Y丝杆系统的Y丝杆上，通过X、Y丝杆系统的联动，完成在基片上的图形标刻。以上所说的两种激光加工类型，其中传统技术存在的不足表现在以下方面：一是只能刻直线和简单的曲线图形，无法完成复杂图形的标刻；再则标刻速度慢，线速度一般在30m/min以内。中国专利号ZL88109264《一种导电图形的制备方法》公开的是采用激光划线在钠钙玻璃基底上产生图形，可运用于液晶装置。使玻璃基底上形成的一层ITO膜的一些部分通过激光脉冲照射而被除去。专利号ZL200420057810.2《激光自动切割机的运行装置》涉及一种于满足在船舶制造流程中放样用的激光切割机。专利号ZL200420121870.6《激光自动切割机的运行装置》所涉及的是激光自动切割机，为了克服在高速度运动时所造成的结构振动较小，使激光束输出稳定，在大行程激光切割的环境下进行高速、精密加工，分别使用了不同的两个工作台。就整体结构而言，相对来说较复杂。

与此不同的是，本实用新型激光标刻的非晶硅薄膜太阳能电池(可以简称薄膜电池或电池)属于太阳能电池第二代产品。目前，由于制造出来的薄膜电池幅面越来越大，而先前激光标刻的薄膜电池产品，基本是由直线构成的简单图形，用现有技术还不能解决大幅面薄膜电池的图形及特殊图形的标刻。

实用新型内容

本实用新型目的之一，是克服上述现有技术的中所存在的问题，利用激光振镜扫描技术和专用标刻软件，大幅面标刻非晶硅薄膜电池，以提高规模化生产中激光标刻的速度和精度，提高生产效率，降低成本。

另一个目的是，激光标刻加工内部结构复杂的异形非晶硅太阳能电池，以满足对薄膜电池的特殊图形以及外形和内部结构的需要。

还有一个目的是利用大幅面激光标刻，实现在基片内的任一位置打标，标刻文字和图案。

本实用新型以下所说的待刻基片是非晶硅薄膜太阳能电池或简称基片。

本实用新型的任务是通过以下技术解决方案来实现的：由电脑控制激光发生器和载物工作台，包括工作电源，冷却系统，用激光标刻电池基片的方法，其特征在于电脑程序控制幅面为400mm-600mm的激光振镜扫描系统，X-Y轴载物平台，将待刻的基片分别以X、Y轴向等分成n×m相邻的(400mm～600mm)×(400mm～600mm)标刻区域或称单元；由激光振镜扫描系统，依次对各标刻区域导入图形进行激光标刻，使各相邻标刻区域的交界处有良好衔接，使基片成有机总体，当n＝m等于1时(n和m是自然数)，载物平台停止工作。

解决方案是：激光振镜扫描系统装在固定架Z轴悬臂上，由程序控制X、Y轴载物平台，沿X或Y丝杆轴向移动一个标刻区域宽度，激光振镜扫描系统启动，激光在基片的标刻区域内标刻；直至标刻完成n×m个标刻区域。以下所说的大幅面激光标刻，均指激光振镜扫描系统。

由本实用新型大幅面激光标刻方得到的电池产品，对于大幅面基片标刻的技术解决方案是：激光振镜扫描系统的标刻范围设定为500mm×500mm，待标刻基片幅面为1000mm×2000mmm，面积为500mm×500mm，n＝4，m＝2，8等分标刻区域，将基片放置在X-Y轴交联平台上，启动激光振镜扫描系统，进行多幅面标刻。

小幅面及特殊形状的基片激光标刻解决方案是：激光振镜扫描系统的标刻范围设定为360mm×410mm，待标刻的基片幅面为355.6mm×406.4mm，n＝m＝1只有一个标刻区域，将基片放置在X或Y轴平台上，启动激光振镜扫描系统，采用单幅面标刻。

前电极图形：基片复合透明导膜面朝上，导入电池前电极标刻图形，启动大幅面红外光激光标刻系统，进行标刻，除去复合透明导电膜，复合膜可以是ZnO或SnO₂，前电极相邻区域图形间绝缘隔离线宽度为0.1～0.4mm，绝缘电阻大于2MΩ；