CN105552164A - 一种柔性铜铟镓硒薄膜太阳电池内极联的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种柔性铜铟镓硒薄膜太阳电池内极联方法，利用机械加激光的方法，完成P1划线；再使用单激光的方法完成P2，P3划线；然后在P1沟道中注入绝缘胶，最后使用丝网印刷将两个子电池串联。本发明在各种内极连组件制备方法中，机械加激光方法，两者的结合更能在高可靠性的前提下有效降低组件的死区面积。
Description
技术领域
本发明属于铜铟镓硒薄膜太阳电池制备技术领域，特别是涉及一种PI衬底柔性铜铟镓硒薄膜太阳电池内极联的方法。
背景技术
21世纪人类面临的最大课题是不仅有能源问题，还有环境问题，利用太阳能来解决全球性的能源和环境问题越来越受到人们的重视，各种太阳电池应运而生。在能源日益短缺与过度使用矿石燃料而造成全球暖化的危机中，太阳能光伏发电已成为各国优先考虑发展的洁净能源。铜铟镓硒(铜铟镓硒)化合物太阳电池因转换效率高、弱光发电性能好、稳定性好、无衰减等优点而成为最有希望的光伏器件之一。
近年来，基于PI衬底的铜铟镓硒薄膜技术在世界光伏组件生产中扮演着重要角色。薄膜太阳电池制备技术中，从单片电池到薄膜组件的加工过程中内极联序就是一个重要的工艺过程。目前，关于内联组件的报道基本都集中在玻璃衬底薄膜太阳电池内联组件上，对柔性衬底(尤其是PI衬底)的铜铟镓硒薄膜太阳电池内联方法的报道比较少。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是，提供一种柔性铜铟镓硒薄膜太阳电池内极联的方法，目的是通过这种工艺技术来制备柔性铜铟镓硒薄膜太阳电池组件。
为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种柔性铜铟镓硒薄膜太阳电池内极联方法，利用机械加激光的方法，完成P1划线；再使用单激光的方法完成P2，P3划线；然后在P1沟道中注入绝缘胶，最后使用丝网印刷将两个子电池串联。
具体地说，所述的柔性铜铟镓硒薄膜太阳电池内极联方法，包括以下步骤：
步骤1.在单体电池上进行P1划线将其分割成若干子电池：先通过机械划线的方法划开电池Mo层以上部分形成沟道，然后使用1064nm的激光对沟道进行套刻划线，划开Mo层；
步骤2.在P1划线右侧进行P2划线露出各子电池的正极：使用532nm激光刻蚀掉Mo层以上部分但不划开Mo层；
步骤3.在P2划线右侧进行P3划线分开各子电池的负极：使用532nm激光划开TCO层；
步骤4.在P1沟道中注入绝缘胶：使用点胶机在P1沟道中注入绝缘胶防止子电池自身短路；
步骤5.将两个子电池串联：使用丝网印刷将各子电池的正极与前一子电池的负极连接形成串联。
所述激光刻蚀采用平头不锈钢针头。
所述柔性铜铟镓硒薄膜太阳电池的衬底平整地被吸附在真空吸附平台上。
所述机械划线的机械针头采用真空压力控制。
本发明的有益效果是：
1.本发明采用了平头不锈钢针头及波长分别为1064nm，532nm激光器作为划线工具。同时，其底部为真空附平台，这就使得柔性的薄膜电池可以平整的被吸附在台面上。
2.本发明机械针头部分采用真空压力控制。通过改变真空压力的大小可以达到调节划线深度的目的。
3.本发明可以将单体电池按需要分割成相应尺寸的子电池进行组件极联。
4.本发明相对于纯激光方法可靠性更高，运行成本更低廉。
附图说明
图1是柔性CIGS单体电池示意图；
图2是P1划线示意图；
图3是P2划线示意图；
图4是P3划线示意图；
图5是P1沟道注入绝缘胶示意图；
图6是丝网印刷串联子电池示意图。
图中，1、衬底；2、Mo层；3、GIGS层；4、缓冲层；5、TCO层。
具体实施方式
为能进一步公开本发明的发明内容、特点及功效，特例举以下实例并结合附图进行详细说明如下：
如图1所示，本发明的柔性铜铟镓硒薄膜太阳电池包括衬底1、Mo层2、GIGS层3、缓冲层4和TCO层5。利用机械加激光的方法，完成P1划线；再使用单激光的方法完成P2，P3划线；然后在P1沟道中注入绝缘胶，最后使用丝网印刷将两个子电池串联。
具体地说，所述的柔性铜铟镓硒薄膜太阳电池内极联方法，包括以下步骤：
步骤1.在单体电池上进行P1划线将其分割成若干子电池
先通过机械划线的方法划开电池Mo层以上部分形成沟道，然后使用1064nm的激光对沟道进行套刻划线，划开Mo层(图1)。
步骤2.在P1划线右侧进行P2划线露出各子电池的正极
使用532nm激光刻蚀掉Mo层以上部分但不划开Mo层(图2)。
步骤3.在P2划线右侧进行P3划线分开各子电池的负极
使用532nm激光划开TCO层(图3)。
步骤4.在P1沟道中注入绝缘胶
使用点胶机在P1沟道中注入绝缘胶防止子电池自身短路(图4)。
步骤5.将两个子电池串联
使用丝网印刷将各子电池的正极与前一子电池的负极连接形成串联(图5)。
在各种内极连组件制备方法中，机械加激光具有明显的优势。机械刻蚀具有高可靠性低成本的特点，而激光刻蚀是一种无掩膜的选择性刻蚀，可以大大简化内联组件制备中的刻蚀工艺。而两者的结合更能在高可靠性的前提下有效降低组件的死区面积。本发明，在柔性铜铟镓硒薄膜太阳电池上采用机械加激光的划线方法划出P1，P2，P3(其中P1划线采用先机械后激光的划线方法，P2，P3采用全激光的划线方法)将其分割成若干子电池。然后通过丝网印刷将各子电池内部串联，从而达到内极联的目的。
尽管上面结合附图对本发明进行了描述，但是本发明并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，并不是限制性的，本领域的普通技术人员在本发明的启示下，在不脱离本发明宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可以作出很多形式。这些均属于本发明的保护范围之内。
Claims (5)
1.一种柔性铜铟镓硒薄膜太阳电池内极联方法，其特征在于，利用机械加激光的方法，完成P1划线；再使用单激光的方法完成P2，P3划线；然后在P1沟道中注入绝缘胶，最后使用丝网印刷将两个子电池串联。
2.根据权利要求1所述的柔性铜铟镓硒薄膜太阳电池内极联方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1.在单体电池上进行P1划线将其分割成若干子电池：先通过机械划线的方法划开电池Mo层以上部分形成沟道，然后使用1064nm的激光对沟道进行套刻划线，划开Mo层；
步骤2.在P1划线右侧进行P2划线露出各子电池的正极：使用532nm激光刻蚀掉Mo层以上部分但不划开Mo层；
步骤3.在P2划线右侧进行P3划线分开各子电池的负极：使用532nm激光划开TCO层；
步骤4.在P1沟道中注入绝缘胶：使用点胶机在P1沟道中注入绝缘胶防止子电池自身短路；
步骤5.将两个子电池串联：使用丝网印刷将各子电池的正极与前一子电池的负极连接形成串联。
3.根据权利要求2所述的柔性铜铟镓硒薄膜太阳电池内极联方法，其特征在于，所述激光刻蚀采用平头不锈钢针头。
4.根据权利要求2所述的柔性铜铟镓硒薄膜太阳电池内极联方法，其特征在于，所述柔性铜铟镓硒薄膜太阳电池的衬底平整地被吸附在真空吸附平台上。
5.根据权利要求2所述的柔性铜铟镓硒薄膜太阳电池内极联方法，其特征在于，所述机械划线的机械针头采用真空压力控制。
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