CN104247579B - 光伏背板的激光图案化 - Google Patents

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Abstract

公开了使用激光发射在金属箔层压板上形成电路的方法。金属箔层压板包括层压在载体(180)上的导电金属箔(120)。图案化过程在金属箔上产生电路而不损害载体。图案化的金属箔层压板可以例如用作背接触式光伏电池的背板或用作RFID标签的天线。

Description

光伏背板的激光图案化
相关申请的交叉引用
本申请要求2012年2月3日提交的美国临时专利申请号61/594,621的权益，将其通过引用以其全文并入本文。
领域
本主题涉及从铜或铝层压箔生产导电图案的方法和过程。更具体来说，本主题涉及用于背接触式光伏模块的背板组件以及利用激光图案化制造这种组件的方法。此外，本主题涉及具有导电图案的板组件以及用于生产这种板组件的方法，这些组件可以在制造复杂形成的电路、天线、电池以及其他利用金属导体的专门应用中使用。
背景
一种新型的光伏(PV)模块包括电连接到导电背板或构件上的各种硅晶片。不像传统的设计，这种类型的光伏电池使用激光钻的通孔，这些通孔将前表面载体集电结与背板表面上的电极栅连接。因此，背接触式硅电池只使用在背板表面上共平面的触点(如在美国专利5,468,652和5,951,786中描述的，两者均被授予Gee)并且避免了制造从正面到背面引线连接的困难。这种共平面连接允许在光伏模块中所有的电池在单一步骤中电连接。这些电池的连接被称为单片式模块装配(MMA)。
在背板上形成功能电路的电路和电极可以由任何导电元件制成，其中铜和铝由于其相对高的电导率、低成本、和可得性是优选的材料。
为了在背板上产生电路，常规的工业过程典型地从箔层压板(laminate)开始，其中导电金属箔层压有载体。然后该导电箔通过使用化学蚀刻而图案化。化学蚀刻可能是一种繁琐的过程，这在美国和许多其他国家变得越来越少用。用于进行这些过程的设施现在主要位于亚洲。
激光图案化是近年来考虑的。然而，保护金属箔下面的载体片免受激光的损害是一个强大的技术挑战。因此，对以下利用激光图案化的方法存在一种需要，这种方法着手解决前述的目的并且提供了一种可以在任何地方实施的经济可行且环境友好的方法。
概述
本发明的方法、组件和装置解决了与之前已知的系统和方法相关的困难和缺点。
在一个方面，提供了一种使用激光器形成柔性电路的方法。方法包括提供金属箔层压板，其中金属箔被层压在载体上。方法还包括使用激光器将金属箔图案化以形成电路而不损害载体。
在另一个方面，提供了另一种使用激光器形成柔性电路的方法。方法包括提供金属箔层压板，其中金属箔被层压在载体上。方法还包括选择激光器以及一组操作参数，使得图案化过程不会引起对载体的损害。方法还包括使用所选择的激光器将该属箔图案化，以产生适合于形成具有最小切口宽度的电路的图案。
在仍然另外的方面，提供了通过所述方法形成的光伏导电背板。
而且，在又另一个方面，提供了包括通过所述方法形成的背板的光伏模块。
在仍另一个方面，提供了一种系统，该系统被配置用于使用激光器从金属箔形成柔性电路。系统包括激光源以及一金属箔层压板卷。金属箔层压板包括布置在载体上的金属箔。激光源被配置为在一组操作参数下运行，包括光束尺寸、光束形状、光束强度曲线(profile)、波长、功率、脉冲能量、频率、速度以及其组合，使得电路以至少400mm/s并且优选大于1.2m/s并且更优选2m/s的速度形成并且载体贯穿形成电路过程保持完整。
如将认识到的，本主题能够具有其他不同的实施方式并且其若干细节能够在各个方面进行改变，其均不背离本主题。因此，附图和说明书应认为是说明性的而不是限制性的。
附图简要说明
通过参照以下本主题的当前优选示例性实施方式的更详细说明结合附图，本主题的这些以及其他目的和优点将变得更完全明白和理解，在附图中：
图1A是箔层压板在图案化之前的平面示意图。
图1B是单模块电路的图案化的箔层压板的平面示意图。
图1C是多模块电路的图案化的箔层压板的平面示意图。
图2是根据本主题的优选实施方式片材组件的示意截面图。
图3示意地描绘用于制造根据本主题的片材组件的优选实施方式方法。
图4示意地描绘用于制造根据本主题的片材组件的另一种优选实施方式方法。
图5图解激光束与塑料材料的相互作用。
图6图解在波长光谱下PET膜的吸光度。
图7呈现在膜的背面具有氟化涂层的PET膜的反射度。
图8是图解不同金属的反射率的图。
图9A是方形顶帽和高斯光束斑的照片。
图9B是在两个方向上具有强度的方形顶帽曲线的图。
图10A是示出了方形纤维递送缆线的细焦点的照片。
图10B是图10A的中心三条线的详细照片。
图10C是圆纤维递送缆线的详细照片。
图10D是图10C的中心三条线的详细照片。
图11A是铜箔在红外激光器烧蚀后的显微照片。
图11B是铜箔在绿色激光器烧蚀后的显微照片。
图12A和12B是本文描述的不同评估中使用的固定光束聚焦组件的示意图。
图13A是具有整合到本文描述的系统中的固定光束聚焦的红外激光器的前视图。
图13B是图13A中描绘的系统的示意性透视图。
图14是根据本主题通过使用激光烧蚀的方法图案化的单板的照片。
图15A是在25μm铜上高速度烧蚀的SEM图像的顶视图。
图15B是图15A中的图像的SEM截面图。
图16A是在32μm铜上高速度烧蚀的SEM图像的顶视图。
图16B是图16A中的图像的SEM截面图。
图17A是从轮廓内切下的样品的SEM图像的顶视图。
图17B是图17A中的图像的SEM截面图。
图18是示出了本文描述的评估中将辅助气体从空气改变成氩气的作用的显微照片。
图19是示出了本文描述的另一个评估中将辅助气体从空气改变成氩气的作用的显微照片。
图20是示出了对于35μm(左侧显微照片)和25μm(右侧显微照片)的箔厚度有利的系统设置的结果的显微照片。
图21A是示出了以高速度使用圆纤维的烧蚀试验的结果的显微照片。
图21B是示出了以低速度使用圆纤维的两种不同设置的烧蚀试验的结果的显微照片。
实施方式详细说明
本文公开的装置和方法通过实施例并且参照附图详细说明。除非另外指出，附图中相同的数字表示贯穿附图相同、相似或相应的元件的参考符号。要理解的是可以对所公开并且描述的实施例、安排、配置、部件、元件、装置、方法、材料、等进行改变并且这些改变对于特定的应用可能是期望的。在本公开中，特定的形状、材料、技术、安排、等的任何确定(identification)涉及所呈现的具体实施例亦或仅仅是此种形状、材料、技术、安排、等的总体说明。具体的细节或实施例的确定并不旨在是并且不应理解为是强制性的或限制性的，除非如此具体地指定。
总体而言，本主题提供了一种形成具有图案化的导电金属箔的片材组件的方法。方法包括提供载体并且在载体上沉积粘合剂，接着将导电金属箔层压在粘合剂层上。方法进一步包括根据第一指定图案设计使用激光器将导电金属箔图案化。任选地，方法还包括根据第二指定图案设计将夹层电介质(ILD)沉积在导电金属箔层压板上。任选地，方法进一步包括根据第二指定图案设计将银层沉积在没有被夹层电介质覆盖的导电金属箔上。还考虑了代替或除了沉积银层之外，可以沉积一个或多个其他材料层，例如金、锡、锌、其合金以及有机可焊性保护剂(OSP)。
本主题还包括根据第一指定图案设计在图案化步骤之后移除或剥去导电金属箔的至少部分。在某些方法中，还有可能在图案化步骤之前移除或剥去导电金属箔的至少部分。
此外，本主题包括在载体上沉积粘合剂步骤之前选择两阶段固化粘合剂，例如具有第一阶段A固化以及第二阶段B固化。并且本主题可以进一步包括在层压步骤之前或之后进行粘合剂的阶段A固化。而且本主题可以进一步包括在剥去步骤之后进行粘合剂的阶段B固化。进行粘合剂的阶段B固化也可以在激光烧蚀步骤之后进行。
图1A、1B和1C是金属箔层压板在激光图案化之前和之后的平面示意图。图1A图解了在激光固化之前的箔层压板100。箔层压板包括结合到载体180上的金属箔120。金属箔120可以是与载体180相同尺寸的，或者比载体180相对更小，在这种情况下，在层压板的平面视图上还示出了不含金属箔的载体119的多余区域。箔区域的尺寸可以等于或基本上等于形成电路所要求的尺寸，或者可以比形成电路所要求的尺寸相对更大。形成电路所必需的区域以数字111指定。
图1B是作为被图案化的层压板的结果的导电背板190的平面视图。根据对于电路第一预定的设计图案在箔120上形成无金属区域170，区域将箔分离成两个电不相连的区域126和128。无金属区域的作用是电绝缘用于将区域126与区域128断开连接或电分离。无金属区域170的具体配置可以是适合于避免这些分开的金属箔之间的电连通(即，短路)并且提供与硅电池的适合连接来完成电路的任何配置或形状。当箔的原始尺寸大于形成电路所要求的尺寸时，优选地还形成第二分离线171以限定用于形成电路所要求的区域。区域119内多余的箔优选地从载体剥去。为了在具有多接触垫的硅电池与图案化的箔连接时形成完整的电路，任选的是在对应于接触垫的位置在图案化的箔上形成电极124。电极可以通过任何适当的方法形成，例如通过将银沉淀到电极的位置处。为了避免金属箔与硅电池之间的电短路，可以在箔表面上沉积任选的绝缘层以覆盖除电极124的位置之外的箔区域。
在制造太阳能模块中，硅电池将会通过电极124与图案化的导电箔接触。封装层将会通过与箔层压板在周边末端区域或沿着周长结合而形成密封的空间以包围硅电池和导电箔。在区域119内的箔可以被剥去以使得结合更容易并且更持久，并且在带电的导体与太阳能模块的框架之间形成电隔离。
图1C是具有五个导电区域的导电板195的平面视图。通过本文描述的激光方法形成的图案将四个太阳能电池并联或串联地连接到一起并且将产生的电能传到外部连接物。每个导电区域，描绘为190a、190b、190c、190d和190e(底部区域)通过无金属区域与其他导电区域分离或隔离，如之前所描述的。
图2提供了具有图案化的导电金属箔的优选实施方式片材组件的示例性截面图。片材组件200包括载体基片210，层压板粘合剂层230，图案化导电金属层220，图案化导电金属层具有一个或多个由分离开多个金属区域的无金属区域270提供的不相连的区域，在对应于电极的位置或区域上任选的银(Ag)层224，以及在剩余区域(即，没有对应于电极位置的金属层的区域)覆盖金属层220的电介质层240。粘合剂层230可以保留或可以移除。优选地，粘合剂层230保留并且不使用金属层220蚀刻。电介质层本文总体上是指夹层电介质(ILD)。为了进一步提高电路的导电性和稳定性，可以在电极以及箔表面上沉积另外的层。美国临时专利申请61/451,661描述了此种方法并且通过引用以其全文并入本文。
载体基片210为片材组件提供机械强度和保护。载体基片210还为完成的太阳能模块提供机械和介电保护。用于基片的材料的实例包括但不限于聚酯膜、聚对苯二甲酸乙二酯膜、聚酰亚胺膜、聚酰胺(尼龙)膜、聚(萘二甲酸乙二酯)(PEN)、或纸材料，例如卡片纸、磅纸、等等。在本主题的一个示例性实施方式中，载体可以进一步在与粘合剂侧相反的一侧上包括涂层。还考虑了载体可以在一侧或两侧上包括涂层。涂层可以提供所期望的特性，例如防污、抗划痕或其他特性。涂层还可以用来阻挡或阻碍UV电磁辐射的传输并且降低或防止其他试剂的湿气进入。国际专利申请PCT/US2010/060372(将其内容并入本文作为参考)描述了用于这种目的的氟化涂层，本文指定为FP。
粘合剂层230将导电金属层220与载体基片210粘合。粘合剂层可以是结构粘合剂例如基于环氧树脂的可固化粘合剂，或压敏粘合剂，例如丙烯酸基或橡胶基压敏粘合剂。优选的是粘合剂是两阶段固化的粘合剂。典型地，这种粘合剂特征在于具有第一阶段固化或“阶段A”，接着第二阶段固化或“阶段B”固化。当进行阶段A固化时，粘合剂在金属箔与载体之间提供了足够的粘附，使得可以在箔层压板上进行激光图案化。当在移除或剥去不想要的一个或多个金属箔部分之后进行阶段B固化时，粘合剂在图案化的箔与载体之间提供了永久性粘合。
导电金属层220可以由提供令人满意的电导率和稳定性的任何金属制成。示例性的金属箔包括铜箔和铝箔。还考虑了可以使用这些金属的组合，例如在其中铜层覆盖铝层的至少部分的层状安排中。当使用铝箔时，优选另外的处理以在形成可靠的导电连接之前在箔表面上除去天然存在的氧化物层。这可以在连接时或连接之前进行。由于氧化层移除的新暴露的铝表面优选由更稳定的导电材料保护，如例如在太阳能模块制造中在导电连接之前移除氧化物的情况下。一种示例性的导电材料是薄铜层，薄铜层可以是在铝表面上电镀的。尽管指出了电镀，要理解的是沉积金属(例如铜)可以通过其他的技术，例如溅射或无电镀覆、或印刷导电材料(例如银)来进行。这种铜层的厚度可以是微米或亚微米范围的。处理铝表面的不同方法已经在未决的美国临时申请61/451,661中进行了公开，将其通过引用以其全文并入本文。在铝表面上的处理可以在与载体膜层压之前，或层压之后进行。当使用铜箔时，它有时候由更稳定的导电材料(例如银)或有机可焊性保护剂(OSP)来保护。银可以在激光图案化之前，亦或之后施加在铜上。OSP可以在图案化之前施加在铜上。OSP涂层已经证明为通常银覆盖的触点提供了优异的结果，并且已经通过了数千小时的最难的环境测试。这是与铜箔一起使用而没有任何银镀覆的优选方案，并且因此提供更经济的方案。优选地将导电金属层220图案化，使得在层220与另一个电模块部件对齐或者另外结合时形成完整的电路，所述另一个电模块部件例如RFID芯片、用于RFID标签的RFID带、或用于光伏模块的晶体硅(c-Si)电池。要理解的是，可以考虑广泛的部件，例如开关、晶体管、电阻器、电容器、扬声器、显示器、以及其他电子部件。
图2中的图案化的导电金属层，例如层220可以使用如在图3中示意性示出的以下优选实施方式方法300生产。在操作或步骤310开始，在步骤320中提供基片层、粘合剂和导电金属箔220(参见图2)。然后在步骤330中将粘合剂层沉积在基片层上。粘合剂可以通过狭缝涂覆、辊涂、丝网印刷、数字印刷、或其他类型的图案印刷方法施用到载体基片上。然后可以在步骤340中通过粘合剂层将导电金属箔层压到基片层上。然后可以在步骤350中通过激光切割方法根据预定的第一图案来图案化金属箔。该预定的第一图案形成了所期望的电路并且确保了在图案化的导电箔完成时不会发生电短路。该方法已经在未决的美国临时专利申请61/354,380、61/354,388和61/354,393中进行了详细说明，将它们全部通过引用以其全文并入本文。在步骤360中，根据预定的第二图案将ILD层沉积在金属箔表面上。该第二图案覆盖了金属箔的大部分区域，其中仅电极所在区域留下未被覆盖。然后在步骤370，将银层沉积在没有被任何ILD覆盖的金属箔上以形成与硅电池的接触垫连接的电极。该方法在380结束。要理解的是在许多应用中步骤360和370是任选的。此外，步骤370还可以利用有机可焊性保护剂(OSP)或导电材料。
在图2中描绘的优选实施方式组件中每个层的厚度如下。载体基片210的厚度是从1约密耳(25.4微米)至约25密耳(635微米)。粘合剂层230的厚度是从约1微米至约40微米。金属箔220的厚度可以是从约10微米至约200微米。银层240的厚度可以是从约0.05微米至约10微米。电介质材料224的厚度可以是从约5微米至约50微米。
现在参见图4，示意性地图解了生产用于背接触式光伏背板的柔性电路的另一种优选实施方式方法400。在操作或步骤410开始，在步骤420中提供了基片层，例如图2中的层210，两阶段粘合剂，例如图2中的层230，和导电金属箔，例如图2中的层220。然后在步骤430中将两阶段粘合剂层沉积在基片层上。粘合剂可以通过狭缝涂覆、辊涂、丝网印刷、数字印刷、或其他类型的图案印刷方法施用到载体基片上。接着，在步骤440进行阶段A固化以在载体与箔之间产生足够的粘合用于在下一步中进行加工。这还可以在层压步骤之后发生。在许多应用中，这将可能在层压步骤之前发生。然后可以在步骤450中通过粘合剂层将导电金属箔层压到基片层上。然后可以在步骤460中通过激光切割方法根据预定的第一图案来图案化金属箔。作为第一图案的部分，在图1b中围绕箔朝向层压板制备分隔物，例如线170以从用于电路的箔部分分离出多余的箔区域。图案确保了当多光伏电池连接到具有正确连通性的光伏背板上时所形成的电路正常运行并且避免了电短路。接着在步骤470，将围绕层压板边缘的多余箔剥去。然后在步骤480中进行阶段B固化以永久性地粘合箔与载体。在步骤490中，根据预定的第二图案将任选的ILD层沉积在金属箔表面上。该第二图案优选地覆盖了金属箔的大部分区域，其中仅电极所在区域留下未被覆盖。用于夹层电介质的代表性材料包括UV可固化的电介质墨。用于夹层电介质材料的优选特征包括对导电表面的高粘合，一致的并且可靠的介电特性以及高热/尺寸稳定性。优选地，夹层电介质材料是墨形式。可以使用典型的ILD墨，例如从Henkel AG,Dusseldorf,Germany可商购的；以及SunTronicDielectric 680(CFSN6052)，SunChemical,Norton Hill,Midsomer Norton Bath,BA34RT,England。优选地，将夹层电介质材料通过丝网印刷法施加到导体上。然后将所施加的夹层电介质材料经受UV固化步骤，例如通过暴露到650mJ/m2强度的UV光。所期望的目标厚度是约10至约30微米并且最优选地约15微米以确保该层是无针孔或无其他缺陷的。
然后在步骤500，将任选的银层沉积在没有被任何ILD覆盖的金属箔区域上以形成与硅电池的接触垫连接的电极。方法400在步骤510结束。步骤490和500仅是优选实施方式之一的一部分。它们如之前指出的是任选的。步骤490和/或500中的一者或两者可以或可以不在其他优选实施方式中使用。
激光图案化方法
为了激光图案化适合于形成电路的工业应用，方法必须满足许多要求。为了与常规化学蚀刻方法相比降低成本，这些要求还包括以下项。方法的速度必须相对快以与常规的蚀刻方法竞争。例如，线性速度优选地大于1m/s，并且优选地1.5m/s至大于2m/s。本主题包括更快的速度，例如大于2m/s。在某些应用中，以至少400mm/s的速度进行图案化。在其他应用中，以至少1,000mm/s的速度进行图案化。并且，在还其他应用中，以至少2,000mm/s的速度进行图案化。所产生的图案应在分开的区域之间提供良好的电绝缘。例如，在图1B中无金属箔的区域170优选地具有最小宽度或空隙，本文称为“切口”。当空隙不够宽时，可能发生电短路。此外，烧蚀的金属液滴或颗粒可能沉积并且累积而在由激光烧蚀形成的空隙上架桥并且还导致电短路。目前使用化学蚀刻的工业实践产生了一个或多个毫米级别的空隙。使用激光烧蚀产生更宽的空隙要求更高的激光功率、非常大的激光光斑尺寸、多次的激光烧蚀并且导致更慢的制造速度。最小的切口是约50微米。在某些应用中，最小的切口宽度是约200微米或更大。载体应该在整个图案化过程中保持没有任何损害，因为载体的主要作用是保护片材组件免受湿度、UV和其他环境侵蚀。
在图案化过程中箔层压板上存在的另外的层可以是例如在载体背侧(与粘合剂侧相反)上的涂层，用于另外的强度或保护。这种另外的层还可以沉积在载体的两侧上。
在进行优选实施方式方法中，所使用的一个或多个层表现出某些特征。理想的激光器是其中暴露于激光发射时金属材料表现出相对高程度的能量吸收；并且其中粘合剂、载体和/或其他层表现出相对低程度的能量吸收的激光器。低吸收可以通过对激光束的高反射或高透明度来实现，如在图5中示意性地图解的。
尽管激光束能量在烧蚀导电材料时降低，如果吸收的能量大于某一个量的话则到达并且穿过聚合物基片的剩余能量可能足以损害基片。这取决于所使用的聚合物以及其厚度。在图6中呈现的测量图解了对于250微米厚的相对透明的聚对苯二甲酸乙二酯(PET)膜在一系列波长下的吸光度。在给定波长下的吸光度(Abs)近似为：Abs＝Log(I入射/I透射)。在约1000nm，透射模式中测量的吸光度是约0.14(72％透射)，而在约500nm至约600nm范围内，吸收是约0.30(仅50％透射)。PET吸收在可见光谱中相对低并且当使用约1000nm的波长时将甚至更低。
图7示出了涂覆有氟化涂层的PET膜的吸光度，即“FP”，对于相同的光谱但是以扩散模式测量。图7示出了对于所有可见波长到近或短IR(高达1100nm)的吸光度没有变化。这些测量证明了当烧蚀顶部金属箔时对于没有损害层压板材料所考虑的激光波长应是在可见至短IR波长内。尽管已知的是UV激光器对于铜或铝产生了比其他类型的激光器更高的吸光度，但是UV激光器是不合适的，因为它们还损害了多层组件中的组分，例如当用作载体时的PET。
为了确定对铜和铝烧蚀优选的激光器，考虑了不同类型的固态激光器。此类激光器通过波长、脉冲(或连续)、脉冲持续时间、功率和频率进行分类。还考虑了不同类型的活性介质：棒激光器、微晶激光器、板条激光器、纤维激光器、薄盘激光器以及最近的短纤维棒型激光器。
图8示出了铝、铜、金和银的反射率。在大于约700nm的波长(大多数可商购的纤维激光器的基波)下，铜和铝表现出大于约95％的相对高的反射率。在通过将那些激光器频率加倍获得的绿色范围波长下，铝的反射率保持相同，而铜的反射率下降到约50％。由JeffHecht在“Understanding Lasers(了解激光器)”的第10章中给出的吸收测量在表1中示出。
表1-铝和铜在不同波长下的吸收
铜在绿色波长下比在约1微米的IR波长下具有好5倍的吸收。另一方面如在图6中所示的与IR相比PET对绿色辐射有更高的吸收。这些评估表明了在大多数激光器条件下，绿色激光器损害了PET基片。
对铜烧蚀的结果有显著作用的参数之一是其高热导率。铜的热导率(401J/s.m.K)比铝的热导率(237J/s.m.K)高很多。因此，铜的较高的热导率导致了通过铜箔截面更高的热流，这导致了加热位置更快的冷却并且因此对于更高能量密度的需要。还观察到了由于在两个激光脉冲之间这种快速的冷却激光重复速率的更大作用。然而，比热容(将1g的材料的温度升高1C或1K的热量)对于铜是0.385J/g K并且对于铝是0.897J/g K。然而，铜的比重是8.94g/cm3，并且铝的比重是2.70g/cm3。这些特性的结果是将相同体积的铜的温度升高1K需要比铝多1.42倍的热。这是从这些材料的电导率得到的相同的铝箔体积与铜箔体积的比率(35微米/25微米)。因此，与铝相比热导率是烧蚀铜所需要的更高能量密度的主要原因。因此，预期影响铜和铝的激光加工的主要参数是其吸光系数以及其热导率。
优选的激光束配置根据光束强度曲线(profile)可以描述为“顶帽”和高斯(分别参见图9A和9B)。高斯型光束像高斯函数一样在光束中心具有较高的强度，并且朝向光束的侧面或周边具有较低的强度。顶帽光束跨过光束的跨度具有相对均匀的光束强度。图9B图解了在两个方向上具有强度的方形顶帽曲线。顶帽光束取决于所使用的纤维类型可以是方形形状或圆形形状。在优选实施方式方法中可以使用的若干可商购激光系统如下。高功率、短脉冲激光器，例如Trumpf(Ditzingen,Germany)的TruMicro Series 7000盘式激光器以理想的方式结合了微加工与高平均功率的要求。这些盘式激光器，例如7050系列提供了在1030nm波长下30ns的短脉冲，不依赖于其重复速度。这些激光器具有高达80mJ的高脉冲能量与高达100kHz的重复速度。频率转换也是有可能的，甚至对于高纳秒范围内的脉冲长度。使用具有515nm的波长和高脉冲能量的这些盘式激光器(Trumpf 7240系列)的频率加倍形式，例如在硅或铜中的钻孔和切割以及淬火中的全新应用也是有可能的。其他在优选实施方式方法中可以使用的可商购激光系统包括来自IPG Photonics(Oxford,MA,USA)的高功率IR纤维激光器；来自EdgeWave(Wurselen,Germany)的InnoSlab激光器以及来自EOLitesystems(法国)的棒纤维激光器。来自IPG的新型500W YLP纤维激光器是对于该应用的另一种优选的激光系统。
就提供一种用于将铜和/或铝层压板的卷对卷片材进行图案化的生产系统进行了广泛评估。所使用的主要激光器是来自Trumpf的具有460μm的方形纤维以及400μm的圆形纤维的7050盘式IR激光器。顶帽激光器能量分布总体上对于进行激光烧蚀以实现具有更清洁的沟槽或边缘的更宽的切口是优选的。从460μm的方形或400μm的圆形递送缆线的大激光光斑允许烧蚀宽的切口，如果存在足够的能量密度的话，而不需要显著地降低总速度的多次激光通过。
在本主题的其他实施方式中，提供了光伏模块。这些光伏模块优选地包括与背板电连接的c-Si电池。背板包括基片以及如本文描述的图案化的导电金属层。
贯穿本公开内容，术语“层”是指连续的材料层、不连续的材料层、或离散的材料层。
本主题的其他特征和优点将从以下详细说明对本领域的技术人员变得显而易见。然而，要理解的是不同实施方式和特定实施例的详细说明，尽管表明了本主题的优选以及其他实施方式，但是仅仅是通过图解而并非限制的方式给出的。可以在本主题范围内进行许多改变和变更而不背离其精神，并且本主题包括所有这些变更。示例性的变更包括使用除铜或铝之外的金属箔；除银之外使用其他的导电金属形成电极；使用除附图中图解的之外的图案，以及用传统的模切操作替代激光烧蚀和/或切割，例如像在剥离多余的金属箔之前。
在某些应用中，可以优选的是保护总体上为聚合物的载体免受激光，即从激光器发射的光。保护下面的载体可以使用多种策略来进行。在一项技术中，将一种或多种添加剂结合到应用到或沉积到载体面上并且用来防止或减少激光通过或进入聚合物载体中的程度的材料。例如，一种或多种添加剂可以表现光反射或光阻挡特性。一种或多种添加剂可以是无机微粒，例如金属粉末。一种或多种添加剂可以是有机材料。在另一项技术中，聚合物载体可以通过在载体上沉积薄的反射光或阻挡光的层进行保护。例如，可以将薄金属层沉积到载体面上以防止将载体暴露于激光。这些技术可以与彼此结合使用或者与一种或多种其他技术联合使用。如本文更详细说明的，在某些应用中，激光器发射的光具有在绿色范围，即约500nm至约570nm的波长。绿光与铜材料更相容。因此，使用本文指出的载体保护策略，至少部分的发射激光由(i)在粘合剂层中的添加剂和/或(ii)在载体上的金属层中的一种或多种反射远离聚合物载体。这些保护策略中的任一种可以在层压金属箔或层之前、期间和/或之后进行。考虑了典型地保护下面的载体会在图案化之前进行。
实施例
为了进一步评估优选实施方式方法和相关组件，如下制备了不同的样品。将25至35微米厚的铜箔或35至50微米厚的铝箔使用两阶段粘合剂层压到来自Toray的125或250微米S10PET上。将Avery Dennison的氟化涂层(本文称为FP)以约5至30微米厚度涂覆到PET膜的背面。将这种粘合剂通过UV辐射固化至阶段A并且然后将导电箔使用涂覆的粘合剂层压到该PET子组件上。通过将金属箔切穿剥离或划定的区域进行机械半切或暴露于激光，而不损害PET。阶段A中的粘合剂对于箔具有足够的粘附以保持其在本来的位置但不足以防止有意的分层。以这种方式限定的箔区域然后从剩余的箔区域剥离掉并且通过热手段将粘合剂固化至粘合剂变成永久性的阶段B。
实施例1
在这个评价中，使用来自LasX的在1064nm的波长、高达100W的功率和高达1mJ的脉冲能量下操作的脉冲式纤维激光器。激光器运行来烧蚀50微米厚的铝箔。然后将铝以高达1100mm/s的速度完全烧蚀掉。然而该步骤未能实现足够的切口宽度。
实施例2
使用来自IPG的具有以下参数的脉冲式YLP纤维激光器来烧蚀铝箔：波长1064nm，功率200W和脉冲能量10mJ。步骤以高达1500mm/s的速度实现了在铝箔上150至160微米的切口宽度。还使用了200W的IPG纤维激光器，YLP系列来烧蚀铜箔。结论是使用约1064nm的波长的这种200W激光器对于铜不是最佳的。400ns的脉冲持续时间太长不能允许足够高的峰能量，并且M**2＝8至10的光束品质不足以实现对于铜箔烧蚀的任何合适结果。
实施例3
还对使用来自EdgeWave(Wurselen,Germany)的具有高斯光束的InnoSlab激光器的铝层压箔加工进行了评估。将铝箔以250mm/s烧蚀形成30-40μm宽的槽。但是可用的激光器不具有足够大的功率以得到宽的烧蚀切口线以及足够高的速度。还评估了具有方形顶帽光束的激光器。具有均匀能量分布的50W的二维顶帽激光器可以显著地增加铝箔烧蚀的生产效率同时还提供宽的烧蚀区域(约100μm)。与使用高斯光束的烧蚀相比获得了更好的结果。此外，烧蚀速度可以通过使用氮气(N2)作为工作气体在4巴压力下提高到约750mm/s。由于铜更高的熔点和更低的热容，更难以从PET基片上烧蚀铜涂层。总体上不可能使用这些低功率激光器甚至以低速度来烧蚀铜。
实施例4
铜箔使用来自Trumpf的7050系列的盘式激光器烧蚀。这种激光器在1030nm波长下使用限定为750W的最大功率、5至100kHz的重复速度、10mJ的脉冲能量、30ns的脉冲持续时间以及约22J/cm2的能量密度的其他参数操作，以1100至1200mm/s的速度在铜上产生了非常良好的宽切口结果。还以2000mm/s的相对高的速度获得了可接受的但是较窄的切口宽度。为了根据一个设计将包括约108m的蚀刻图案的6乘10单光伏板的全模块进行图案化，蚀刻这个长度的图案要求的时间是最大60秒钟以便方法经济可行。然后烧蚀速度需要是约1800mm/s，这通过使用以上所示的具有如本文证实的试验期间发展的特定操作参数的盘式激光器是可行的。
实施例5
Trumpf True Micro 7050激光器提供了圆形和/或方形顶帽式聚焦的光束配置，其中一致能量在整个聚焦区域上平均分布。图10A至10D示出了方形和圆形纤维递送缆线的细聚焦结果。在这些图像中，激光器的焦平面接近图像的中心。
当比较常规的高斯系统时，存在显著的能量分布差异。第一评估配置以具有允许46mm乘46mm工作面积的80mm焦距的光学器件。烧蚀在5密耳的PET上25微米厚的Cu层压板上进行。在1030nm波长下的测试参数设定为高达750W的功率激光器以及2.2m/sec、2.1m/sec、2m/sec、1.8m/sec、1.6m/sec、1.5m/sec的不同速度和23kHz、48kHz、50kHz、53kHz、和73kHz的不同频率。脉冲宽度是30ns。测试了两种不同的纤维，400微米的圆形纤维和460微米的方形纤维。方形纤维提供了更好的结果。尽管不希望受限于任何具体理论，但是据信使用圆形光束光斑时脉冲的重叠不能覆盖整个区域。这导致了可见的烧蚀边缘。另外的评估使用层压到具有FP背涂层的10密耳PET膜上的35微米的铜箔进行。
与前面所示的烧蚀测试结果相关的观察如下。以43至48kHz频率、约2m/sec加工速度实现了有益的结果。这转化为分别24和22J/cm2的流量(fluency)。方形纤维(以及因此方形聚焦光束)比环形纤维/光束表现好。使用环形聚焦的光束，在随后光束重叠的切口边缘上观察到了“山脊”效应。方形形状光束递送了相对直的边缘。系统并未补偿当加工曲线时前向速度矢量的变化。这导致了递送到引起燃烧的表面的能量密度和PET膜的熔融的变化。这项评估还表明了当切口要求径向曲率时发生速度的降低(更长的加工时间)。当切割具有2.5mm、5mm、10mm和14mm半径的同心圆时，实际线速度从对于14mm半径的2m/sec变化到对于2.5mm半径的980mm/sec。看上去(appear to)存在导致如在图11A中所示(本文更详细说明)的非常光滑的切口边缘的速度/能量密度组合范围。因此，本文描述的优选方法可以在受控的制造方法中很容易地实施。
实施例6
还使用具有300W功率和515nm波长的Trumpf 7240绿色激光器进行一系列烧蚀测试。设备是顶帽型激光器同时具有300ns的脉冲宽度。与使用前面所示的IR激光器的评估相比较高的脉冲宽度将递送更低的峰值功率。绿色激光器配备有100微米的方形纤维并且配置为254mm的焦距，由此提供了约150mm乘约150mm的扫描工作面积。进行了不同加工速度和不同设备频率的评估。
与使用这种激光器的烧蚀结果相关的观察如下。以800mm/sec速度与约6J/cm2的能量流量产生了197微米宽的切口。切口边缘的品质比使用IR激光器的好，但是加工速度显著更低。对PET的损害也更显著。怀疑原因是由于PET的绿光频率吸收比IR的高。递送到材料的加工频率(能量的量)的微小变化导致了方法的显著变化。从激光器递送的最大量的功率不允许在尝试保持1m/sec的加工速度时完全的Cu材料蒸发。观察到在切口边缘上形成了小的Cu液滴并且产生了电桥或短路的可能性，如在图11B中所示的(本文将更详细说明)。35微米的铜样品使用这种绿色激光器以100kHz(6J/cm2)并且对于600mm/s至650mm/s的速度显示了一致地良好结果。为了减少绿光渗透到PET中，可以将无机添加剂例如铝粉加入到粘合剂中用于反射550微米的光。铝还可以通过在涂覆粘合剂之前在PET的顶部金属化而沉积。还可以在两阶段粘合剂中使用在绿色波长下具有良好反射率的有机添加剂。
取决于辐照度和脉冲持续时间，不同的机理促成了金属的激光烧蚀。当一种金属通过纳秒激光器脉冲以1GW/cm2至100GW/cm2的强度照射时，如本文描述的方法的情况下，则能量通过光子与电子之间的相互作用进行热传递(参见A.Gragossian,S.H.Tavassoli andB.Shokri,Journal of Applied Physics105,103304-2009)。在蒸发机理中，样品表面逐渐蒸发并且发射出原子尺寸的质量。使用足够短的脉冲持续时间可以将样品加热到高于其沸腾温度。如果温度增加高于沸腾温度，则超热的层突然转变为液体液滴和蒸汽的混合物并且材料主要由于相爆炸而移除。IR盘式激光器强度对于约20至28J/cm2的能量密度或流量是约0.5至1GW/cm2。
图11A呈现了通过IR激光器以2m/s和2.2m/s的高速度的铜烧蚀。具体而言，第一和最左侧显微照片图解了用所示激光器使用460μm的方形纤维缆线并且以43kHz的频率的烧蚀。第二和最右侧显微照片图解了用所示激光器也使用460μm的方形纤维缆线并且以43kHz的频率的烧蚀。直线的显微照片图解了比曲线更清洁的烧蚀。这主要是因为沿着曲线更低的速度而没有减小(在这些评估中)激光器功率以实现与直线中相同的密度。在这两个显微照片中从烧蚀的区域发射出的熔融液滴更明显。围绕烧蚀的沟槽观察到了一百微米或更大的扩大的区域，这根据文献(L.Tunna等,Optics&Laser Technology 33-135-143)与其中细小的液滴和金属蒸汽的冷凝导致形成围绕沟槽的精细颗粒的熔化/蒸发主流方案一致。宽广的再流延层还显示了铜表面的广泛加热的存在，这是高功率的1030nm激光器光与铜不良的偶合的标志。
图11B图解了使用绿色(532nm)激光器的烧蚀结果的两种情况。确切的说，这两个显微照片均图解了所示激光器以100kHz的频率在25μm铜上的烧蚀。之前指出了与1030nm的IR激光器相比515nm绿色激光器如何具有与铜更好的偶合。第一幅显微照片图解了围绕沟槽更清洁的边缘与更少的缩合物材料的再流延。然而主要由于这种激光器在与IR激光器的强度相比更低的强度下运行的事实，这并未提供一致的过程。流量是约4至8J/cm2并且最大功率强度是约40MW/cm2。当速度稍微提高时观察到形成了大的液滴并且或者围绕沟槽沉积，或者如在图11B的下面显微照片最右侧看到的，沉积在沟槽内。沉积的材料的量是使得它可以不被第二次烧蚀，甚至以更低的线速度。这表明了其中产生大多数熔体的熔体喷射强度范围的更低端的加工仍然主要在沟槽内和附近。在IR和绿色激光器中对于大于100微米的大切口宽度的需要转化为对具有大于200乘200微米的大光斑尺寸的需要。这些评估仅导致了可接受范围的能量和功率密度，尽管可得高的激光器功率。直到进行用于保护PET免受绿光辐射的另外的研究，才决定使用IR激光器用于制造，不仅仅因为其较高的能量密度而且还由于PET实质上对这个波长是透明的事实。对PET层或其FP涂层不存在可见的损害。绿色激光器由于PET对其更高的吸光被发现损害了这个重要层。尽管这种损害不是显著的，由于对导电背板的长期保护的作用的结果损害的程度可能足以降低产品的品质。将铝层金属化来保护PET层或向粘合剂中加入添加剂被认为是技术上可能的但是在某些应用中不是经济上可行的。然而，在其他应用中，这种保护聚合物载体的技术可以是可接受的。
针对烧蚀50微米和35微米的铝层压箔或镀有2-3微米铜并且由OSP涂层保护的铝层压箔评估前面所示的高功率IR和绿色激光器表现出显著更少的困难。Trumpf IR激光器可以分裂为两个光束并且可以用来以大于2m/s的速度烧蚀铝箔或镀Cu的Al箔。如前面所示，对于使用IPG的200W纤维激光器烧蚀铝箔同样也达到了良好的结果。与铜箔相比具有或没有薄铜涂层的铝箔是更好的激光图案化的候选物。
实施例7
为了更详细地研究烧蚀过程，基于前面所示的实施例中报告的可行性研究的最好结果选择激光器。所选择的激光器是Trumpf 7050。组装了工作站以实现当考虑如图1B中图解的板或图1C中2乘2的板的图案化时在直线上高达1500mm/s的线速度以及高达750um/s的平均速度。
扫描光束或固定光束装置
确定了对于较大的纤维使用扫描仪可实现的最大区域尺寸是在每侧上约50-60mm。使用这个区域尺寸，为了将图1C中示出的类型的板图案化，将存在门式(gantry)系统为了将扫描场定位在整个板上所要求的约680分度运动。对于这些分度运动所要求的时间独自使这种方案不切实际。这就是使用由机械致动器移动的固定光束聚焦组件的原因。切割头允许使用更短的聚焦光学器件以及因此更小的光斑尺寸。图12A和12B图解了用于这些试验的优选实施方式聚焦组件600。该组件包括将通过纤维670的激光引导并且聚焦的主体。一组聚焦光学器件允许改变激光的焦距。聚焦光学器件包括将方形或圆形纤维光输入(670)2:1成像(imaging)到工作件上。照相机610提供了在激光加工之前将零件通过观察窗650自动配准。提供高调节螺钉640用于粗调节。使用在图13的监控器770上呈现的程序界面进行细调节。辅助气体输入660(图12B)允许通过喷嘴输出620(图12B)连接不同类型的有待引导至工件的气体。提供具有不同压力的这些气体来辅助将熔融金属从沟槽中移除。使用以下辅助气体用于本文描述的试验：空气、氩气、氧气和氮气。将激光630通过用于辅助气体递送的相同喷嘴引导至工件。为切割头方案考虑了两种选择，使用400μm的圆形或460μm的方形纤维缆线。在任何光学调节之前，将缆线670连接到聚焦头(参见图12A)。对于这些选择，假定激光光斑重叠是约90％并且在箔表面上的能量密度是至少20J/cm2。这些要求均是基于前面描述的可行性评估期间实现的结果。在这两种纤维任一种的情况下，确定了使用纤维面的2:1成像以实现200μm直径的圆形的或230乘230μm方形的光斑尺寸。与对于较高流量的1:1成像相比这是优选的。因此，在评估较大范围的功率调节过程中实现了增加的灵活性。
门式运动：设计并且建立工作站，如图13A和13B所示。具体而言，将具有固定光束的Trumpf 7050IR激光器整合到由LasX Industries(St.Paul,MN)建立的测试工作站中。将这个系统设计为以大于1.5m/s的线速度移动门架(gantry)。然而，在图案曲线中以750mm/s那么低的速度(例如，参见图1B)来移动门架是一种挑战，由于横向运动的重聚焦光束组件以及带向(纵向，web direction)运动的重真空台架(将基片保持在本来的位置)。结果，使用较低的门架移动速度以形成板设计的轮廓。具体而言，图13A和图13B图解了如本文描述的具有固定聚焦组件的优选实施方式工作站700。工作站700包括框架或支持组件710，框架或支持组件710支持或提供了基座以及桥组件720的安装或固定。基座和桥组件720用来吸收或以其他方式减弱振动。基座和桥组件720典型地是水平定向的并且限定了向上方向的平面722。基座和桥720可以由不同的材料形成，包括但不限于花岗石。工作站700还包括线性发动机台架730。如将理解的，这些发动机台架典型地包括两个分别在X和Y方向上定向的横向定向台架。工作站700还包括共同表示为740的固定光束激光光学器件组件。并且工作站700还包括用于保持或保留一个或多个部件或组件的真空台750。典型台是400mm乘400mm，典型台可以选择性地在竖直或Y轴方向上定位。工作站700还可以包括监控器或可以通过使用安装臂760选择性地定位的其他操作者界面770。
光束遮挡(Shuttering)或弱化：当两个烧蚀矢量相交时，第二次通过将不必移除任何铜/铝并且因此以高能量通过基片从而引起对PET的损害。为了防止这样，光束需要遮挡或弱化。Trumpf提供了一种安全遮挡，这种安全遮挡可以潜在地使用。然而，响应时间相对短(50-100ms)并且将可能引起不期望的激光切割的开始/停止效果。其他潜在的方案是在切割头中使用改变聚焦光斑尺寸的计算机控制的光学器件。这是一种用于烧蚀图1B和1C中的图案轮廓的铜的策略，但是与需要策略来几乎完全弱化光束的矢量交叉相比变化更小。以此方式，当光束在轮廓中通过并且台架减慢下来时，聚焦光斑尺寸可以增加并且得到的能量密度将减小。图14图解了通过在层压到具有Avery Dennison FP涂层的250μm(10密耳)PET上的铜烧蚀图案化的板。激光器加工参数是35％最大功率、22.5kHz的重复速度以及450mm/s速度的移动。辅助气体是1巴的压缩空气或0.5巴的氩气，两者均来自于1mm直径喷嘴。得到的板通过了用于检测导电通路隔离的3kV电测试(本文更详细地说明)。
评估了约600个测试条件以确定用于激光烧蚀的优选加工窗口。这通过首先确定关于工作站的最大加工速度进行。重大挑战是确定用于消除或显著减小切口边缘再流延材料的方案。对于在没有导电背板与太阳能电池之间的任何潜在电短路(尤其是不使用ILD时)情况下起作用的模块，确定了再流延或再沉积材料的高度不高于约35μm(与铜的厚度相同)。
用于评估的因素是：两种类型的箔厚度(25微米和35微米)、不同的烧蚀速度(从300至1500mm/s)、不同的最大功率百分比(从20％至100％)、若干频率(从10kHz至50kHz)，因此不同的脉冲能量、每脉冲的距离以及还有脉冲重叠。此外，使用了两个喷嘴(1mm和0.5mm直径)用于辅助气体以评估不同的辅助气体以及其递送压力对基片的影响。所使用的辅助气体是压缩空气、氩气、氧气以及无辅助气体。
使用方形纤维的评估
如前面实施例6中描述，烧蚀方案看上去与其中从沟槽(线)射出的烧蚀材料块迅速凝结并且再沉积在边缘以及烧蚀线附近的熔化/蒸发主流方案相一致。尽管通过改变激光器参数观察到了不同的方案，熔化/蒸发看上去是获得优良烧蚀图案时的主流方案。据信另外的评估将确定在铜箔上实现最优烧蚀品质的最好的激光器加工参数以及辅助气体的类型和量。一项有意义的发现是以非常高的线速度实现了优异的结果但是仅仅有可能用这些评估中使用的工作站以这些速度烧蚀直线。
本文呈现的扫描电子显微镜(SEM)图像是使用230乘230微米光斑尺寸的方形纤维进行的评估的结果。在图15A至16B中呈现的图像图解了本文描述的激光系统图案化的板上获得的不同烧蚀线的品质。图15A和15B的SEM照片分别取自以45kHz的重复速度和50％的最大功率以1.5m/s加工的25μm Cu材料的高速评估中切割的样品的顶视图和截面图。图15B指示没有PET损害并且没有铜分层。烧蚀线在来自激光束周围1mm直径喷嘴的1巴辅助气体的存在下进行加工。参见以下表2中呈现的加工参数。将辅助气体通过激光光束也穿过其中递送的喷嘴吹到工作区域。评估了两种类型的喷嘴：1mm和0.5mm。在一侧上再流延物的测量宽度是60μm并且在另一侧上是60μm。烧蚀线的宽度/切口是138μm。再流延物沿着边缘的高度测量是仅8μm。
表2-使用方形纤维的高速测试所用的加工参数
参数 35μm箔 25μm箔 单位
加工速度 1200 1500 [W]
激光器功率 50 50 [％]
激光器功率 375 375 [W]
频率 45 45 [kHz]
脉冲能量 8.33 8.33 [mJ]
激光光斑面积 5.29e-4 5.29e-4 [cm2]
流量 15.75 15.75 [J/cm2]
光斑重叠 88.4 85.5 [％]
辅助喷嘴直径 1 1 [mm]
辅助气体 空气 空气
辅助气体压力 1 1 [巴]
SEM照片图16A和16B取自以45kHz的相同重复速度和50％功率以1.2m/s加工的35μm Cu材料的高速测试中切割的样品的顶视图和截面图。它们在来自激光束周围1mm直径喷嘴的1巴辅助气体的存在下进行加工。将辅助气体通过激光光束也穿过其中递送的喷嘴吹到工作区域。在一侧上再流延物的测量宽度是77μm并且在另一侧上宽度是72μm。烧蚀线的宽度/切口是140um。沿着边缘的再流延物高度是仅仅15μm(约40μm，包含25μm的铜厚度)。图16B图解了没有PET损害并且没有铜分层。在25μm厚以及35μm厚的铜层压板上均获得了非常成功的结果。这些结果证明在至少高达1.5m/s(或1.2m/s，对于更厚的材料)的更快速度下出现了优异的图案或烧蚀结果，而不需要大于50％的有效功率。对于可以递送显著更快速度的工作站，预期如果保持相同的2:1成像的话则可以使用更高的功率用量。这先前还通过使用扫描系统获得。
图17A和17B是与图14A中呈现的类似的板轮廓中的切割样品的SEM图像。板在25μm厚的铜上制备并且以450mm/s、22.5kHz的重复速度、35％的功率、1mm的喷嘴和0.5巴的氩气辅助气体加工。在粘合剂上见到一些燃烧。这导致了在粘合剂表面上形成了孔但是截面图(图17B)图解了没有PET损害。在一侧上测量再流延物的宽度是46μm并且在另一侧上是36μm。烧蚀宽度/切口是300μm。在曲线上观察到比直线上更宽的烧蚀线。确定了功率与速度之间的关系，使得当轮廓中的速度减小时功率也将作为速度的非线性函数减小。这个关系的应用使能够进行烧蚀而没有PET损害，尽管在这个区域的速度低。在一侧上再流延物的测量高度是21μm并且在另一侧上是30μm，两者都很好地在可接受的范围内。
预期并且证明了功率、频率和加工速度(因此光斑重叠)对激光烧蚀的品质有影响。然而，发现了辅助气体在激光烧蚀过程中起非常重要的作用并且影响箔表面上的激光吸收以及再流延材料的性质。图18呈现了将辅助气体从空气改变为氩气同时保持所有其他加工参数固定的一种情况。显然在这两种气体之间沉积和氧化的性质显著不同。
在图19中示出了另一种情况，情况清楚地表明了辅助气体对铜吸收激光的作用。对于相同的加工设置，当用压缩空气辅助时激光能够切穿箔而用氩气作为辅助气体进行的切割仅仅是标记了表面。对于这种作用最可能的解释是在氧气存在下加热铜允许在表面上生长氧化物层。氧化物层比裸铜更吸收激光。并且因此氧化物层辅助提高激光能与材料的偶合。激光烧蚀同时使用氩气作为辅助气体帮助保护铜箔免受空气中的氧气，由此防止了在表面上生长氧化物层并且导致激光能的较低吸收。
在图20中呈现了对于使用本文描述的工作站图案化光伏电池的平均速度的优选设置结果。当使用氩气作为辅助气体并且使用35％的最大功率时发现了将基片损害和再流延物高度最小化的这些激光加工设置。左侧的显微照片图解了35μm厚的箔。并且右侧的显微照片图解了25μm厚的箔。
使用圆形纤维的评估
在用400微米的圆形纤维代替方形纤维之后基于先前描述的使用方形纤维的研究进行了不同的评估。进行第一组试验来评估当使用那些用方形纤维产生最好结果的设置时与方形纤维相比圆形纤维的结果如何。对于高速度测试所使用的加工参数，参见以下表3。在与圆形纤维相同的加工设置下但是以较高的脉冲频率，因此较低的峰值功率(由于更小的光斑尺寸)获得了类似的结果。在35微米厚的铜上，以1200mm/s获得了非常良好的结果，如同使用方形纤维的情况。图21A呈现了当使用以下圆形纤维设置时35微米的层压箔的烧蚀结果的显微照片图像。使用类似的设置，除了55kHz而不是45kHz的重复速度。这是因为对于相同的流量需要较低脉冲能量的较小光斑尺寸。当使用圆形纤维时的其他成功实施例是以450mm/s的较低速度，其中面板的轮廓能够以良好的品质烧蚀，如图21B中所示的。对于除线性速度外的所有参数存在两种不同的设置。有趣的是当使用氧气作为辅助气体时获得了约450mm/s的最好结果。
表3-使用圆形纤维的高速测试所用的加工参数
通过方形纤维图案化的单板(在图14中呈现的)也是使用450mm/s速度的设置使用400μm的圆纤维制造的。这些结果表明了与方形纤维可比的再流延材料高度以及可比的沉积面积。当与使用方形纤维相比时使用圆形纤维的烧蚀试验结果中总体主要差异是较小的切口宽度。这是明显的，因为烧蚀光斑也较小。预期与圆形纤维相比使用方形纤维的轮廓处观察到另外的困难，但是这两者在轮廓上均令人满意的工作(参见图17A和17B)。对于相同的加工速度存在着保持尽可能大的切口宽度的需要。如通过其较大的递送纤维所预期的，与圆形纤维相比方形纤维始终产生较宽的切口。因此方形纤维总体上优选用于这种激光类型的生产系统。
而且，为了评估烧蚀线的品质，在用方形纤维制造的单板上进行了电隔离测试。这些是用来测定也在3000伏的高电压下烧蚀线是否可以隔离这些分开的区域的标准电测试。制备具有100、150和200微米(即，切口宽度)空隙的化学蚀刻板以将其隔离结果与激光蚀刻板进行比较。通过化学蚀刻1mm的均匀规则的空隙制备另一组对照样品用于测试。具有1mm空隙的所有板通过了3kV隔离测试而没有问题。在约1kV或更低电压下所有具有100微米的化学蚀刻板均没有通过。对于具有150和200微米的空隙的化学蚀刻板，结果是混合的。然而，在1与2kV之间的电压下所述化学蚀刻板平均60％未通过。相同条件下所测试的激光蚀刻(烧蚀)板50％未通过。激光烧蚀板的宽度(空隙)测量为在180μm与280μm之间，取决于板的曲率。尽管若没有比湿法蚀刻样品好的结果的话则结果一样好，这些隔离测试证明了切口宽度不足够宽。除了激光烧蚀板之外，化学蚀刻对照样品证明了存在提供较宽切口的需要以便具有有意义的能生产的系统。
所有这些评估使用前面所示的460微米和400微米纤维的2:1成像进行。还证明了使用最多仅50％的750W的平均功率，甚至对于高速度烧蚀。因此推荐的是使用较高平均功率的1:1成像系统以烧蚀较宽的切口。切口宽度取决于激光烧蚀的线速度。例如，在35微米的较厚箔上，当使用方形纤维烧蚀时，宽度的测量值是在1200mm/s高速度下的140微米到在400mm/s下的300微米。与1200mm/s的相同激光脉冲相比时，在400mm/s下，每个激光脉冲具有3倍的“停留时间”，由此生产了宽两倍的烧蚀区域。当使用1:1的成像时，光斑尺寸加倍，由此显著增加了烧蚀宽度，如果平均功率相应增加的话。
本文描述的测试的结果清楚地表明了以高速度(1.2至1.5m/s)而非低速度获得了非常良好的结果。可以提供使用这种激光器用于铜箔激光烧蚀的商用系统。并且可以提供能够以高速度在两个方向上移动重设备的工作站。成本计算表明了与目前的化学蚀刻法相比基于这些结果建立的商用激光器工作站能够以更低的总成本来图案化光伏背板。
从这项技术的未来应用和发展看许多其他益处无疑变得明显。
关于形成导电连接、接触并且特别是光伏电池的组件、部件和方法的另外细节在授予Bachrach的美国专利7,759,158；以及授予Gee的两个美国专利5,468,652和5,951,786中提供。
本文所示的所有专利、申请以及文章均通过引用以其全文并入本文。
应理解的是本文描述的一个实施方式的一个或多个特征或部件可以与另一个实施方式的一个或多个特征或部件组合。因此，本主题包括本文描述的实施方式的部件或特征的任一种以及所有组合。
如上文所述，本主题解决了与前面类型装置相关的许多问题。然而，应理解的是本文为了解释本主题的本质已经描述并且图解的细节、材料以及零件的安排的不同改变可以由本领域技术人员进行而不背离本主题的原则和范围，如在所附权利要求书中所表达的。

Claims (38)

1.使用激光器形成柔性电路的方法，所述方法包括：
提供金属箔层压板，其中通过粘合剂将金属箔层压在载体上，所述粘合剂具有结合的添加剂，所述添加剂减少激光在所述载体中的透射；
将金属层沉积在所述载体上，使得所述金属层布置在所述金属箔与所述载体之间，以防止对所述载体的损害；
通过使用具有在UV、可见或短IR波长范围内的波长的激光将所述金属箔图案化以形成电路而不损害所述载体。
2.如权利要求1所述的方法，其中所述粘合剂是两阶段固化粘合剂。
3.如权利要求2所述的方法，进一步包括：
在图案化之前进行所述粘合剂的阶段A固化；
在所述图案化步骤之后移除多余的金属箔；并且
进行所述粘合剂的阶段B固化。
4.如权利要求1-3中任一项所述的方法，其中所述激光器选自IR激光器、UV激光器和绿色激光器。
5.如权利要求1-3中任一项所述的方法，其中图案化包括通过使用所述激光器烧蚀所述金属箔形成无金属区域。
6.如权利要求5所述的方法，其中所述无金属区域限定最小切口宽度。
7.如权利要求6所述的方法，其中所述最小切口宽度是50微米。
8.使用激光器形成柔性电路的方法，所述方法包括：
提供金属箔层压板，其中通过粘合剂将金属箔层压在载体上，所述粘合剂具有结合的添加剂，所述添加剂减少激光在所述载体中的透射；
选择具有在UV、可见或短IR波长范围内的波长的激光以及一组操作参数，使得图案化过程不会引起对所述载体的损害；
将金属层沉积在所述载体上，使得所述金属层布置在所述金属箔与所述载体之间；
使用所选择的激光器对所述金属箔进行图案化，以产生适合于形成具有最小切口宽度的电路的图案。
9.如权利要求8所述的方法，其中所述激光器类型选自IR激光器、UV激光器和绿色激光器。
10.如权利要求8所述的方法，其中该组操作参数包括光束尺寸、光束形状、光束强度曲线、波长、功率、脉冲能量、频率、速度以及其组合。
11.如权利要求8所述的方法，其中所述载体是聚合物材料。
12.如权利要求11所述的方法，其中防止对所述聚合物载体的损害通过具有结合的添加剂的所述粘合剂而进行，所述添加剂减少激光在所述载体中的透射。
13.如权利要求12所述的方法，其中所述添加剂反射激光。
14.如权利要求13所述的方法，其中所述添加剂选自无机添加剂和有机添加剂。
15.如权利要求8所述的方法，其中所述金属层是铝。
16.如权利要求8所述的方法，其中所述激光器发射具有在绿色范围内波长的光，并且防止对所述载体的损害通过将至少部分发射光反射离开所述载体进行。
17.如权利要求8所述的方法，其中所述最小切口宽度是50微米。
18.如权利要求1-3和8-17中任一项所述的方法，其中在所述电路上的指定位置形成多个电极，所述方法进一步包括：
在除了对于电极指定的位置外的电路上沉积夹层电介质层；并且
在对于电极指定的位置处沉积保护的并且导电的材料。
19.如权利要求18所述的方法，其中所述夹层电介质层是UV可固化的电介质墨。
20.如权利要求18所述的方法，其中沉积所述夹层电介质层通过丝网印刷法进行。
21.如权利要求18所述的方法，进一步包括：
沉积所述夹层电介质层之后，将所述夹层电介质层固化。
22.如权利要求21所述的方法，其中固化所述夹层电介质层通过将所述夹层电介质层暴露于UV光进行。
23.如权利要求18所述的方法，其中所述保护的并且导电的材料是银。
24.如权利要求1-3和8-17中任一项所述的方法，其中所述金属箔选自铜箔、铝箔及其组合。
25.如权利要求24所述的方法，其中所述金属箔是铝箔并且所述铝箔包括天然存在的氧化物层，所述方法进一步包括：
在预定区域移除所述天然存在的氧化物层；
在其中已经移除了至少部分所述天然存在的氧化物层的所述预定区域沉积另一个金属层。
26.如权利要求24所述的方法，其中所述金属箔是在铝的至少部分上覆盖铜层的铝箔。
27.如权利要求24所述的方法，其中所述金属箔是铜箔，所述方法进一步包括：
通过在所述铜箔上沉积银层或有机可焊性保护剂层来保护所述铜箔。
28.如权利要求24所述的方法，其中所述金属箔是铝箔，所述方法进一步包括：
通过在所述铝箔上沉积铜层来保护所述铝箔；
通过在所述铜层上沉积银层或有机可焊性保护剂层来保护所述铜层。
29.如权利要求27所述的方法，其中保护在图案化之前进行。
30.如权利要求28所述的方法，其中保护在图案化之前进行。
31.如权利要求27所述的方法，其中保护在图案化之后进行。
32.如权利要求28所述的方法，其中保护在图案化之后进行。
33.如权利要求1-3和8-17中任一项所述的方法，其中图案化以至少400mm/s的速度进行。
34.如权利要求33所述的方法，其中图案化以至少1,000mm/s的速度进行。
35.如权利要求34所述的方法，其中图案化以至少2,000mm/s的速度进行。
36.光伏导电背板，其由权利要求1-35中任一项所述的方法形成。
37.光伏模块，包括：
c-Si电池；以及
背板，其中所述背板由权利要求1-35中任一项所述的方法形成。
38.配置为使用激光器从金属箔层压板形成柔性电路的系统，所述系统包括：
激光源；
金属箔层压板卷，其中通过粘合剂将金属箔布置在载体上，所述粘合剂具有结合的添加剂，所述添加剂减少激光在所述载体中的透射，并且所述激光源被配置为在一组操作参数下运行，包括光束尺寸、光束形状、光束强度曲线、波长、功率、脉冲能量、频率、速度以及其组合，从而提供具有在UV、可见或短IR波长范围内的波长的激光，使得所述电路在至少400mm/s的速度下形成并且所述载体贯穿形成所述柔性电路过程保持完整，
其中金属层被沉积在所述载体上，使得所述金属层布置在所述金属箔与所述载体之间。
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Families Citing this family (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2014059056A1 (en) 2012-10-09 2014-04-17 Avery Dennison Corporation Adhesives and related methods
JP2015070230A (ja) * 2013-09-30 2015-04-13 大日本印刷株式会社 太陽電池モジュール用の集電シート
US9796045B2 (en) 2013-12-19 2017-10-24 Sunpower Corporation Wafer alignment with restricted visual access
US9231129B2 (en) * 2014-03-28 2016-01-05 Sunpower Corporation Foil-based metallization of solar cells
CA2975298C (en) 2015-02-05 2020-03-10 Pavel Janko Label assemblies for adverse environments
DE102015113297A1 (de) * 2015-08-12 2017-02-16 Eppstein Technologies Gmbh Verbundsystem zur Rückseitenkontaktierung von Photovoltaik-Modulen
US10526511B2 (en) 2016-12-22 2020-01-07 Avery Dennison Corporation Convertible pressure sensitive adhesives comprising urethane (meth)acrylate oligomers
CN107046082A (zh) * 2017-03-13 2017-08-15 南京日托光伏科技股份有限公司 一种mwt光伏组件串间短路返修方法
EP3695931A1 (en) * 2019-02-05 2020-08-19 Preco, Inc. Laser cutting metal foil with a polymer backing
TWI684491B (zh) * 2019-05-02 2020-02-11 雷科股份有限公司 雷射蝕薄銅線圈的方法
CN110676348A (zh) * 2019-10-09 2020-01-10 浙江正泰太阳能科技有限公司 一种光伏组件生产设备及其焊带雕刻装置
CN113199149B (zh) * 2020-01-15 2023-08-11 大族激光科技产业集团股份有限公司 激光去除镀层的加工工艺
CN113597120B (zh) * 2021-07-01 2024-04-12 德中（天津）技术发展股份有限公司 选择性去除基板上导电材料并制造电路图案的方法及系统
CN114284502A (zh) * 2021-12-02 2022-04-05 深圳市联赢激光股份有限公司 一种电池集流体、电池制备方法及集流体和电池

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101000899A (zh) * 2006-01-11 2007-07-18 南茂科技股份有限公司 晶片封装结构
CN101712852A (zh) * 2008-10-01 2010-05-26 日东电工株式会社 激光加工用压敏粘合片和用于激光加工的方法

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3035565B2 (ja) * 1991-12-27 2000-04-24 株式会社半導体エネルギー研究所 薄膜太陽電池の作製方法
US5468652A (en) 1993-07-14 1995-11-21 Sandia Corporation Method of making a back contacted solar cell
US5800724A (en) * 1996-02-14 1998-09-01 Fort James Corporation Patterned metal foil laminate and method for making same
US5951786A (en) 1997-12-19 1999-09-14 Sandia Corporation Laminated photovoltaic modules using back-contact solar cells
US7759158B2 (en) 2005-03-22 2010-07-20 Applied Materials, Inc. Scalable photovoltaic cell and solar panel manufacturing with improved wiring
US8431222B2 (en) * 2006-08-08 2013-04-30 World Properties, Inc. Circuit materials with improved bond, method of manufacture thereof, and articles formed therefrom
AT12321U1 (de) * 2009-01-09 2012-03-15 Austria Tech & System Tech Multilayer-leiterplattenelement mit wenigstens einem laserstrahl-stoppelement sowie verfahren zum anbringen eines solchen laserstrahl- stoppelements in einem multilayer- leiterplattenelement
US20100200063A1 (en) * 2009-02-12 2010-08-12 Derek Djeu Thin film solar cell
US8759664B2 (en) * 2009-12-28 2014-06-24 Hanergy Hi-Tech Power (Hk) Limited Thin film solar cell strings

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101000899A (zh) * 2006-01-11 2007-07-18 南茂科技股份有限公司 晶片封装结构
CN101712852A (zh) * 2008-10-01 2010-05-26 日东电工株式会社 激光加工用压敏粘合片和用于激光加工的方法

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