[发明专利]一种薄膜太阳能电池激光刻划装置及其刻划方法

说明书

本发明提供了一种薄膜太阳能电池激光刻划装置及其刻划方法，其利用多个凹陷或黑点进行对位和校准，不会对太阳能电池表面造成损伤；利用纵向方向移动的移动臂进行y方向的定位，利用刻划装置在横向方向的移动进行x方向的定位，从而确定即时的刻划位置；可以固定移动臂，利用刻划装置的横向移动进行x方向的刻划，亦可以固定刻划装置，利用移动臂的纵向移动进行y方向的刻划，方便灵活，且可以实现x和y的刻划。

技术领域

本发明涉及薄膜太阳能电池领域，具体涉及一种薄膜太阳能电池激光刻划装置及其刻划方法。

背景技术

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。

参照图1，薄膜太阳能电池为铜铟镓硒(CIGS)薄膜太阳能电池。薄膜太阳能电池包括玻璃衬底230、钼(Mo)背电极层240、铜铟镓硒(CIGS)吸光层250、硫化镉(CdS)/氧化锌(ZnO)缓冲层260、掺铝氧化锌(AZO)顶电极层270。薄膜太阳能电池上从左至右分布着已经刻划的多条激光刻划线280。现有技术对于铜铟镓硒(CIGS)薄膜太阳能电池制作过程中需要引入三次划线或预刻划线实现激光刻划线280（具体可以参见专利文献CN106876518A），其会对太阳能电池薄膜的掺铝氧化锌(AZO)顶电极层270造成损坏，例如会多余的出现预刻划线，这对薄膜太阳能电池是不利的。

发明内容

基于解决上述问题，本发明提供了一种薄膜太阳能电池激光刻划装置，用于对薄膜太阳能电池周边区域的多个凹陷或黑点进行追踪刻划，包括：

载置台；

第一导轨，设置于所述载置台的承载面上，用于输送并承载所述薄膜太阳能电池；

第二导轨，设置于所述载置台的承载面上，且位于所述第一导轨的两侧，所述第二导轨的延伸方向与所述第一导轨的延伸方向平行，并与激光刻划得到的刻划线的延伸方向相互垂直；

移动臂，卡合在所述第二导轨上并横跨所述表面太阳能电池，且可沿着所述第二导轨移动，所述移动臂上设有第三导轨；

刻划组件，可滑动地设置于所述第三导轨上，所述刻划组件包括间隔设置的激光刻划头和摄像头，所述激光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个凹陷或黑点的图像信息；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凹陷或黑点的图像信息来调整刻划组件在所述第三导轨上的转动，以控制所述激光刻划头对所述薄膜太阳能电池进行刻划。

根据本发明的实施例，所述激光刻划头和摄像头在所述刻划线的延伸方向上相对的固定。

根据本发明的实施例，所述激光刻划头和摄像头在所述刻划线的延伸方向上间隔的距离等于所述刻划线与所对应的凹陷或黑点的垂直距离。

根据本发明的实施例，还包括第一驱动电机、第二驱动电机和第三驱动电机，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移动臂相对于第二导轨滑动，所述第三驱动电机能够驱动所述刻划组件相对所述第三导轨滑动。

根据本发明的实施例，所述凹陷或黑点的位置对应于所述薄膜太阳能电池最外周的通孔电极的位置。

根据本发明的实施例，所述黑点由所述凹陷通过填充深色导电材料形成，所述深色导电材料是相对于所述薄膜太阳能电池的顶电极材料颜色较深的材料。

本发明还提供了一种薄膜太阳能电池激光刻划方法，通过上述的薄膜太阳能电池激光刻划装置对薄膜太阳能电池周边区域的多个凹陷或黑点进行追踪刻划，包括以下步骤：

（1）通过所述第一导轨将所述薄膜太阳能电池输送至载置台中央位置，并固定；