[发明专利]用于光伏器件的装配线

说明书

技术领域

本发明涉及薄膜制造及光伏器件领域。具体而言，本发明揭露一种用于生产薄膜硅太阳能电池或模块的方法。

背景技术

光伏器件、光电转换器件或太阳能电池是将光(尤其是太阳光)转换成直流电源的器件。对于低成本的大规模生产而言，薄膜太阳能电池令人关注，这是因为其允许使用玻璃、玻璃陶瓷或是其他刚性或挠性基板作为基底材料(即基板)而不是使用晶体硅或多晶硅。太阳能电池结构(即负责产生或能够产生光伏效应的层序列)是以多个薄层的形式沉积而成。此沉积可在大气条件或真空条件下进行。沉积技术在业界是广为人知的，例如物理气相沉积(physical vapor deposition，PVD)、化学气相沉积(chemical vapor deposition，CVD)、等离子体增强化学气相沉积(plasmaenhanced CVD，PECVD)、常压化学气相沉积(atmospheric pressure CVD，APCVD)或有机金属化学气相沉积(metal-organic CVD，MOCVD)均用于半导体技术中。

现今，薄膜光伏电池正朝大规模生产发展。然而，进行此种大规模生产的主要要求是提供一种使得能够高效且有效地制造此种电池的整合式制造工艺。

发明内容

本发明的目的是提供一种用于以更高的良率、更大的生产量、更长寿命及/或更高的质量来生产薄膜光伏器件(例如太阳能电池)的方法和系统。

该目的可通过根据权利要求1所述的方法和根据权利要求15所述的系统来实现。具体而言，用于生产薄膜光伏器件的方法包括以下步骤：a)提供至少一个基板，所述至少一个基板包括前触点；b)将至少第一半导体堆叠沉积到基板上，以产生光伏器件。该方法还包括以下步骤中的至少两项：c)将后触点施加至光伏器件；d)接触光伏器件；e)从光伏器件的边缘区域移除不必要的材料；f)封装光伏器件；g)交叉接触光伏器件；以及h)框装光伏器件，其中将基板从该方法的一个步骤连续地或半连续地移动到该方法的下一步骤。将基板从该方法的一个步骤连续地或半连续地移动到该方法的下一步骤具有如下的优点：所生产的薄膜光伏器件可实现更高的良率、更大的生产量、更长的寿命及/或更高的质量。

在另一较佳实施例中，用于生产薄膜光伏器件的方法包括以下步骤：a)提供至少一个基板，所述至少一个基板包括前触点；b)将至少第一半导体堆叠沉积到基板上，以产生光伏器件。该方法还包括以下步骤中的至少三项、四项、五项或全部：c)将后触点施加至光伏器件；d)接触光伏器件；e)从光伏器件的边缘区域移除不必要的材料；f)封装光伏器件；g)交叉接触光伏器件；以及h)框装光伏器件，其中将基板从该方法的一个步骤连续地或半连续地移动到该方法的下一步骤。将基板从该方法的一个步骤连续地或半连续地移动到该方法的下一步骤具有如下的优点：所生产的薄膜光伏器件可实现更高的良率、更大的生产量、更长的寿命及/或更高的质量。

因此，本发明的基本概念是沿装配线连续地或半连续地移动基板，以实现从供应商交付基板开始到交付完工的光伏器件为止的高的标准化。

本文所用术语“连续”是指使基板例如在传送带、滚压机、夹具、移动的构架或其他用于将基板从工艺中的一个操作或步骤运送到下一操作或步骤的装置上连续地向前移动的过程。用于运送基板的装置可包括两种或更多种运送基板的不同方式。在整个过程中，基板可水平地或垂直地或近似垂直(例如偏离垂直方向+/-10°)地移动。

本发明的工艺包括各个连续步骤，这意味着用于运送基板的装置将基板运送至并经过整个工艺过程中的每一步骤或单独操作。其他步骤可以与其余工艺相隔离的方式或以被多次称为批次型工序的方式来完成，在批次型工序中，使多个基板平行地经受实质相同的工艺条件。当一个或多个而非全部工序是以与其他工序隔离的方式执行时，在本文中将整个工艺称为“半连续”工艺。

在此上下文中描述的一种联线工艺(inline-process)是指在专用工艺站中使用实质相同的一组工艺参数或完全不同的工艺参数进行的一系列工序，基板随后将经历这些工序。与连续工艺相反，联线工艺将在共用工艺环境(例如一个工艺系统)中执行，例如在真空条件下执行。

光伏器件可为所属领域的技术人员已知的任何光伏器件。光伏器件是一种将光(尤其是太阳光)转换为直流(DC)电源的器件。在本发明的特定实施例中，光伏器件为光电转换器件，或较佳为太阳能电池。更佳地，太阳能电池为薄膜太阳能电池。