一種柔性銅銦鎵硒薄膜太陽電池內(nèi)極聯(lián)的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于銅銦鎵砸薄膜太陽電池制備技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種PI襯底柔性銅銦鎵砸薄膜太陽電池內(nèi)極聯(lián)的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]21世紀(jì)人類面臨的最大課題是不僅有能源問題，還有環(huán)境問題，利用太陽能來解決全球性的能源和環(huán)境問題越來越受到人們的重視，各種太陽電池應(yīng)運(yùn)而生。在能源日益短缺與過度使用礦石燃料而造成全球暖化的危機(jī)中，太陽能光伏發(fā)電已成為各國優(yōu)先考慮發(fā)展的潔凈能源。銅銦鎵砸(銅銦鎵砸)化合物太陽電池因轉(zhuǎn)換效率高、弱光發(fā)電性能好、穩(wěn)定性好、無衰減等優(yōu)點(diǎn)而成為最有希望的光伏器件之一。
[0003]近年來，基于PI襯底的銅銦鎵砸薄膜技術(shù)在世界光伏組件生產(chǎn)中扮演著重要角色。薄膜太陽電池制備技術(shù)中，從單片電池到薄膜組件的加工過程中內(nèi)極聯(lián)序就是一個(gè)重要的工藝過程。目前，關(guān)于內(nèi)聯(lián)組件的報(bào)道基本都集中在玻璃襯底薄膜太陽電池內(nèi)聯(lián)組件上，對柔性襯底(尤其是PI襯底)的銅銦鎵砸薄膜太陽電池內(nèi)聯(lián)方法的報(bào)道比較少。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是，提供一種柔性銅銦鎵砸薄膜太陽電池內(nèi)極聯(lián)的方法，目的是通過這種工藝技術(shù)來制備柔性銅銦鎵砸薄膜太陽電池組件。
[0005]為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是:一種柔性銅銦鎵砸薄膜太陽電池內(nèi)極聯(lián)方法，利用機(jī)械加激光的方法，完成PI劃線;再使用單激光的方法完成P2，P3劃線;然后在Pl溝道中注入絕緣膠，最后使用絲網(wǎng)印刷將兩個(gè)子電池串聯(lián)。
[0006]具體地說，所述的柔性銅銦鎵砸薄膜太陽電池內(nèi)極聯(lián)方法，包括以下步驟:
[0007]步驟1.在單體電池上進(jìn)行Pl劃線將其分割成若干子電池:先通過機(jī)械劃線的方法劃開電池Mo層以上部分形成溝道，然后使用1064nm的激光對溝道進(jìn)行套刻劃線，劃開Mo層；
[0008]步驟2.在Pl劃線右側(cè)進(jìn)行P2劃線露出各子電池的正極:使用532nm激光刻蝕掉Mo層以上部分但不劃開Mo層；
[0009]步驟3.在P2劃線右側(cè)進(jìn)行P3劃線分開各子電池的負(fù)極:使用532nm激光劃開TCO層；
[0010]步驟4.在Pl溝道中注入絕緣膠:使用點(diǎn)膠機(jī)在Pl溝道中注入絕緣膠防止子電池自身短路；
[0011]步驟5.將兩個(gè)子電池串聯(lián):使用絲網(wǎng)印刷將各子電池的正極與前一子電池的負(fù)極連接形成串聯(lián)。
[0012]所述激光刻蝕采用平頭不銹鋼針頭。
[0013]所述柔性銅銦鎵砸薄膜太陽電池的襯底平整地被吸附在真空吸附平臺(tái)上。
[0014]所述機(jī)械劃線的機(jī)械針頭采用真空壓力控制。
[0015]本發(fā)明的有益效果是:
[0016]1.本發(fā)明采用了平頭不銹鋼針頭及波長分別為1064nm，532nm激光器作為劃線工具。同時(shí)，其底部為真空附平臺(tái)，這就使得柔性的薄膜電池可以平整的被吸附在臺(tái)面上。
[0017]2.本發(fā)明機(jī)械針頭部分采用真空壓力控制。通過改變真空壓力的大小可以達(dá)到調(diào)節(jié)劃線深度的目的。
[0018]3.本發(fā)明可以將單體電池按需要分割成相應(yīng)尺寸的子電池進(jìn)行組件極聯(lián)。
[0019]4.本發(fā)明相對于純激光方法可靠性更高，運(yùn)行成本更低廉。
【附圖說明】
[0020]圖1是柔性CIGS單體電池示意圖；
[0021]圖2是Pl劃線示意圖；
[0022]圖3是P2劃線示意圖；
[0023]圖4是P3劃線示意圖；
[0024]圖5是Pl溝道注入絕緣膠示意圖；
[0025]圖6是絲網(wǎng)印刷串聯(lián)子電池不意圖。
[0026]圖中，1、襯底;2、Mo層;3、GIGS層;4、緩沖層;5、TC0 層。
【具體實(shí)施方式】
[0027]為能進(jìn)一步公開本發(fā)明的
【發(fā)明內(nèi)容】
、特點(diǎn)及功效，特例舉以下實(shí)例并結(jié)合附圖進(jìn)行詳細(xì)說明如下:
[0028]如圖1所示，本發(fā)明的柔性銅銦鎵砸薄膜太陽電池包括襯底1、Mo層2、GIGS層3、緩沖層4和TCO層5。利用機(jī)械加激光的方法，完成Pl劃線;再使用單激光的方法完成P2，P3劃線;然后在Pl溝道中注入絕緣膠，最后使用絲網(wǎng)印刷將兩個(gè)子電池串聯(lián)。
[0029]具體地說，所述的柔性銅銦鎵砸薄膜太陽電池內(nèi)極聯(lián)方法，包括以下步驟:
[0030]步驟1.在單體電池上進(jìn)行Pl劃線將其分割成若干子電池
[0031]先通過機(jī)械劃線的方法劃開電池Mo層以上部分形成溝道，然后使用1064nm的激光對溝道進(jìn)行套刻劃線，劃開Mo層(圖1)。
[0032]步驟2.在Pl劃線右側(cè)進(jìn)行P2劃線露出各子電池的正極
[0033]使用532nm激光刻蝕掉Mo層以上部分但不劃開Mo層(圖2)。
[0034]步驟3.在P2劃線右側(cè)進(jìn)行P3劃線分開各子電池的負(fù)極
[0035]使用532歷激光劃開了0)層(圖3)0
[0036]步驟4.在Pl溝道中注入絕緣膠
[0037]使用點(diǎn)膠機(jī)在Pl溝道中注入絕緣膠防止子電池自身短路(圖4)。
[0038]步驟5.將兩個(gè)子電池串聯(lián)
[0039]使用絲網(wǎng)印刷將各子電池的正極與前一子電池的負(fù)極連接形成串聯(lián)(圖5)。
[0040]在各種內(nèi)極連組件制備方法中，機(jī)械加激光具有明顯的優(yōu)勢。機(jī)械刻蝕具有高可靠性低成本的特點(diǎn)，而激光刻蝕是一種無掩膜的選擇性刻蝕，可以大大簡化內(nèi)聯(lián)組件制備中的刻蝕工藝。而兩者的結(jié)合更能在高可靠性的前提下有效降低組件的死區(qū)面積。本發(fā)明，在柔性銅銦鎵砸薄膜太陽電池上采用機(jī)械加激光的劃線方法劃出Pl，P2，P3(其中Pl劃線采用先機(jī)械后激光的劃線方法，P2，P3采用全激光的劃線方法)將其分割成若干子電池。然后通過絲網(wǎng)印刷將各子電池內(nèi)部串聯(lián)，從而達(dá)到內(nèi)極聯(lián)的目的。
[0041]盡管上面結(jié)合附圖對本發(fā)明進(jìn)行了描述，但是本發(fā)明并不局限于上述的【具體實(shí)施方式】，上述的【具體實(shí)施方式】僅僅是示意性的，并不是限制性的，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員在本發(fā)明的啟示下，在不脫離本發(fā)明宗旨和權(quán)利要求所保護(hù)的范圍情況下，還可以作出很多形式。這些均屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種柔性銅銦鎵砸薄膜太陽電池內(nèi)極聯(lián)方法，其特征在于，利用機(jī)械加激光的方法，完成Pl劃線;再使用單激光的方法完成P2，P3劃線;然后在Pl溝道中注入絕緣膠，最后使用絲網(wǎng)印刷將兩個(gè)子電池串聯(lián)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的柔性銅銦鎵砸薄膜太陽電池內(nèi)極聯(lián)方法，其特征在于，包括以下步驟: 步驟1.在單體電池上進(jìn)行Pl劃線將其分割成若干子電池:先通過機(jī)械劃線的方法劃開電池Mo層以上部分形成溝道，然后使用1064nm的激光對溝道進(jìn)行套刻劃線，劃開Mo層； 步驟2.在Pl劃線右側(cè)進(jìn)行P2劃線露出各子電池的正極:使用532nm激光刻蝕掉Mo層以上部分但不劃開Mo層； 步驟3.在P2劃線右側(cè)進(jìn)行P3劃線分開各子電池的負(fù)極:使用532nm激光劃開TCO層； 步驟4.在Pl溝道中注入絕緣膠:使用點(diǎn)膠機(jī)在Pl溝道中注入絕緣膠防止子電池自身短路； 步驟5.將兩個(gè)子電池串聯(lián):使用絲網(wǎng)印刷將各子電池的正極與前一子電池的負(fù)極連接形成串聯(lián)。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的柔性銅銦鎵砸薄膜太陽電池內(nèi)極聯(lián)方法，其特征在于，所述激光刻蝕采用平頭不銹鋼針頭。4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的柔性銅銦鎵砸薄膜太陽電池內(nèi)極聯(lián)方法，其特征在于，所述柔性銅銦鎵砸薄膜太陽電池的襯底平整地被吸附在真空吸附平臺(tái)上。5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的柔性銅銦鎵砸薄膜太陽電池內(nèi)極聯(lián)方法，其特征在于，所述機(jī)械劃線的機(jī)械針頭采用真空壓力控制。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種柔性銅銦鎵硒薄膜太陽電池內(nèi)極聯(lián)方法，利用機(jī)械加激光的方法，完成P1劃線；再使用單激光的方法完成P2，P3劃線；然后在P1溝道中注入絕緣膠，最后使用絲網(wǎng)印刷將兩個(gè)子電池串聯(lián)。本發(fā)明在各種內(nèi)極連組件制備方法中，機(jī)械加激光方法，兩者的結(jié)合更能在高可靠性的前提下有效降低組件的死區(qū)面積。
【IPC分類】H01L31/18
【公開號】CN105552164
【申請?zhí)枴緾N201510899913
【發(fā)明人】馮洋, 劉洋, 趙彥民, 喬在祥
【申請人】中國電子科技集團(tuán)公司第十八研究所
【公開日】2016年5月4日
【申請日】2015年12月8日