一種新型薄膜太陽電池激光刻蝕裝置制造方法及圖紙

本實(shí)用新型專利技術(shù)公開了一種新型薄膜太陽電池激光刻蝕裝置，包括激光器、擴(kuò)束鏡、聚焦鏡和光束整形裝置，所述擴(kuò)束鏡安裝于激光器和聚焦鏡之間，所述光束整形裝置安裝于激光器和所述擴(kuò)束鏡之間。本實(shí)用新型專利技術(shù)使用近似平頂?shù)募す夤獍邔?duì)太陽電池的膜層進(jìn)行刻劃，相比高斯光斑，使用均勻光斑對(duì)激光能量利用的更加充分，便于激光功率的有效調(diào)整，降低邊緣能量的損失；光斑內(nèi)能量分布均勻，可以有效、準(zhǔn)確的調(diào)節(jié)激光能量，刻蝕效果好，不損傷底層薄膜、殘留物少，對(duì)要刻蝕薄膜以外的電池?fù)p傷小，改善刻蝕效果，對(duì)于襯底不透明，刻蝕難度較大的薄膜電池，使用均勻光斑可以從膜層正面刻蝕，提高激光刻蝕效果，更適宜工業(yè)應(yīng)用。（*該技術(shù)在2022年保護(hù)過期，可自由使用*）

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】

本技術(shù)涉及一種太陽電池激光刻蝕裝置，特別是涉及一種新型薄膜太陽電池激光刻蝕裝置。
技術(shù)介紹
激光刻蝕是薄膜太陽電池制造過程中的環(huán)節(jié)。為獲得大面積的薄膜太陽電池組件，通常采用多個(gè)單元電池串聯(lián)集成的工作模式，通過三道激光刻蝕工藝，分別刻蝕電池的不同膜層，把大面積電池分割成若干獨(dú)立單元電池，并形成集成結(jié)構(gòu)把單元電池串聯(lián)起來，工業(yè)生產(chǎn)中通常使用激光刻蝕工藝實(shí)現(xiàn)。在目前的薄膜太陽電池激光刻蝕中，通常采用高斯光斑透過玻璃襯底刻蝕，激光器輸出的激光光斑呈圓形，能量為高斯分布，中心高邊緣低，在中心能量集中的部位，容易在刻蝕半導(dǎo)體層(非晶硅、碲化鎘、銅銦鎵硒等)時(shí)損傷到透明導(dǎo)電薄膜，嚴(yán)重時(shí)影響電流收集，造成電池效率下降，并且刻蝕效果不穩(wěn)定，工藝窗口較窄，容易出現(xiàn)不良產(chǎn)品。對(duì)于使用不透明襯底(如不銹鋼)的薄膜太陽電池，需要從薄膜正面刻蝕，對(duì)激光能量分布的均勻性要求更高，高斯能量分布的激光光斑很難達(dá)到良好的效果。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
本技術(shù)的目的是為了解決上述問題而提供一種能夠?qū)す獾哪芰糠植歼M(jìn)行調(diào)整，將中心部位過高的能量略向外分散，將邊緣過于分散的能量略向內(nèi)匯聚，對(duì)膜層進(jìn)行均勻的刻蝕，達(dá)到減小中心部位膜層損傷、減小熱影響區(qū)、改善刻蝕效果的新型薄膜太陽電池激光刻蝕裝置。本技術(shù)是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的一種新型薄膜太陽電池激光刻蝕裝置，包括激光器、擴(kuò)束鏡、光束整形裝置和聚焦鏡，所述光束整形裝置安裝于激光器和所述擴(kuò)束鏡之間，所述擴(kuò)束鏡安裝于光束整形裝置和聚焦鏡之間。從激光器出來的光斑能量呈高斯分布，中心能量密度高，邊緣能量密度低。高斯光斑經(jīng)過光束整形裝置，光斑能量分布被調(diào)整成近似平頂矩形，再經(jīng)過擴(kuò)束鏡對(duì)擴(kuò)束倍數(shù)及光束質(zhì)量調(diào)整，聚焦鏡對(duì)光束匯聚，對(duì)需要刻蝕部位進(jìn)行強(qiáng)度均勻的刻蝕。進(jìn)一步地，所述光束整形裝置包括第一曲面鏡、第二曲面鏡和外殼，所述第一曲面鏡和所述第二曲面鏡均為一面是曲面、另一面是平面的透鏡，所述第一曲面鏡的平面和所述第二曲面鏡的平面相互平行，所述第一曲面鏡的曲面和所述第二曲面鏡的曲面之間面面相對(duì)，所述第一曲面鏡和第二曲面鏡分別通過固定支架固定于所述外殼內(nèi)。激光進(jìn)入光束整形裝置，經(jīng)過第一曲面鏡中心能量向周邊發(fā)散，邊緣能量略向中心匯集，經(jīng)第二曲面鏡對(duì)光線出射方向進(jìn)行調(diào)整，輸出能量分布均勻的平行光線。本技術(shù)的有益效果是本技術(shù)使用近似平頂?shù)募す夤獍邔?duì)太陽電池的膜層進(jìn)行刻劃，相比高斯光斑，使用均勻光斑對(duì)激光能量利用的更加充分，便于激光功率的有效調(diào)整，降低邊緣能量的損失；光斑內(nèi)能量分布均勻，有效、準(zhǔn)確的調(diào)節(jié)激光能量，刻蝕效果好，不損傷底層薄膜、殘留物少，對(duì)要刻蝕薄膜以外的電池?fù)p傷小，改善刻蝕效果，拓寬工藝參數(shù)窗口 ；在均勻光斑邊緣，能量陡降，對(duì)刻蝕區(qū)域周圍產(chǎn)生的熱影響降低，減少由激光造成的微短路情況，提高電池質(zhì)量和良品率；對(duì)于襯底不透明，刻蝕難度較大的薄膜電池(如不銹鋼襯底的銅銦鎵硒電池)，使用均勻光斑能夠從膜層正面刻蝕，提高激光刻蝕效果，更適宜工業(yè)應(yīng)用。附圖說明圖1是本技術(shù)一種新型薄膜太陽電池激光刻蝕裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是本技術(shù)中光束整形裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。圖中1-激光器，2-光束整形裝置，3-擴(kuò)束鏡，4-聚焦鏡，201-第一曲面鏡，202-第二曲面鏡，203-外殼。具體實(shí)施方式以下結(jié)合附圖及具體實(shí)施例對(duì)本技術(shù)作進(jìn)一步的詳細(xì)說明如圖1所示，本技術(shù)一種新型薄膜太陽電池激光刻蝕裝置，包括激光器1、光束整形裝置2、擴(kuò)束鏡3和聚焦鏡4，光束整形裝置2安裝于激光器I和擴(kuò)束鏡3之間，擴(kuò)束鏡3安裝于光束整形裝置2和聚焦鏡4之間。從激光器I出來的光斑能量呈高斯分布，中心能量密度高，邊緣能量密度低。高斯光斑經(jīng)過光束整形裝置2，光斑能量分布被調(diào)整成近似平頂矩形，再經(jīng)過擴(kuò)束鏡3對(duì)擴(kuò)束倍數(shù)及光束質(zhì)量調(diào)整，最后聚焦鏡4對(duì)光束匯聚，對(duì)需要刻蝕部位進(jìn)行強(qiáng)度均勻的刻蝕。如圖2所示，光束整形裝置2包括第一曲面鏡201、第二曲面鏡202和外殼203，第一曲面鏡201和第二曲面鏡202均為一面是曲面、另一面是平面的透鏡，所述第一曲面鏡201的平面和第二曲面鏡202的平面相互平行，第一曲面鏡201的曲面和第二曲面鏡202的曲面之間面面相對(duì)，第一曲面鏡201和第二曲面鏡202分別通過固定支架固定于所述外殼203內(nèi)。激光進(jìn)入光束整形裝置2，經(jīng)過第一曲面鏡201中心能量向周邊發(fā)散，邊緣能量略向中心匯集，經(jīng)第二曲面鏡202對(duì)光線出射方向進(jìn)行調(diào)整，輸出能量分布均勻的平行光線。如圖2所示，a是未經(jīng)整形的激光光斑截面能量分布，b是整形后的激光光斑截面能量分布。本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種新型薄膜太陽電池激光刻蝕裝置，包括激光器、擴(kuò)束鏡和聚焦鏡，所述擴(kuò)束鏡安裝于所述激光器和所述聚焦鏡之間，其特征在于：還包括光束整形裝置，所述光束整形裝置安裝于所述激光器和所述擴(kuò)束鏡之間。

【技術(shù)特征摘要】
1.一種新型薄膜太陽電池激光刻蝕裝置，包括激光器、擴(kuò)束鏡和聚焦鏡，所述擴(kuò)束鏡安裝于所述激光器和所述聚焦鏡之間，其特征在于還包括光束整形裝置，所述光束整形裝置安裝于所述激光器和所述擴(kuò)束鏡之間。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種新型薄膜太陽電池激光刻蝕裝置，其特征在于所述光束整形...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：蘇菁，董德慶，莊春泉，汪濤，馬海文，敬雪碧，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：四川漢能光伏有限公司，
類型：實(shí)用新型
國別省市：