專利名稱：一種用于背鈍化電池的激光系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種用于背鈍化電池的激光系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
常規(guī)的化石燃料日益消耗殆盡，在現(xiàn)有的可持續(xù)能源中，太陽(yáng)能無(wú)疑是一種最清潔、最普遍和最有潛力的替代能源。因此，晶體硅太陽(yáng)能電池得到了世界各國(guó)的重視，目前也已經(jīng)取得了極大的發(fā)展。為了獲取更多的電能，提高光電轉(zhuǎn)換效率是器件研究者與制造者不懈追求的目標(biāo)。提聞轉(zhuǎn)換效率的基本途徑，包括提聞光源的利用率以及減少電能的傳輸損耗。常規(guī)的太陽(yáng)電池片通常通過(guò)正面制絨形成織構(gòu)，減少正面電極的遮光比例，以及 沉積減反射膜以達(dá)到減少入射光反射的目的。而使用合適電阻率的硅片為原料，合理的正面電極設(shè)計(jì)，恰當(dāng)?shù)恼鏀U(kuò)散方塊電阻，以及適配的正面銀漿是減少電能傳輸損耗的方法。在常規(guī)太陽(yáng)能電池的基礎(chǔ)上，有一種背鈍化電池，其是在硅襯底的背面鍍一層或者多層鈍化膜，鍍膜后對(duì)鈍化膜局部開口，再印刷鋁漿，使鋁電極與襯底僅形成局部接觸。相比于常規(guī)電池的鋁電極與硅襯底直接接觸，上述結(jié)構(gòu)利用鈍化膜減少了背表面的復(fù)合，可以明顯提高電池的開路電壓和短路電流。同時(shí)，由于局部電極接觸區(qū)域是整面的均勻分布，僅小幅增加接觸電阻。實(shí)現(xiàn)上述背鈍化電池結(jié)構(gòu)的一個(gè)重要環(huán)節(jié)，是背面形成接觸的電極開口的設(shè)計(jì)以及排列方式?，F(xiàn)有的背面電極開口一般為平行的直線或者規(guī)則排列的點(diǎn)陣。對(duì)于平行直線的結(jié)構(gòu)而言，其背面開口所占的面積較大，降低了背表面的有效鈍化面積，影響了開路電壓和短路電流。對(duì)于點(diǎn)陣結(jié)構(gòu)而言，由于鋁和硅形成合金時(shí)的柯肯道爾效應(yīng)，對(duì)于合金使用鋁漿和燒結(jié)條件有極為苛刻的要求，稍有偏差也會(huì)更明顯的降低開壓和電流。而將上述兩種圖案折中設(shè)計(jì)成由虛線組成的圖案，是避免上述問(wèn)題，提高電池片的轉(zhuǎn)換效率的一種有效的方式。虛線圖案可以由絲網(wǎng)印刷設(shè)計(jì)圖案完成，并配合使用激光系統(tǒng)進(jìn)行背面介質(zhì)膜的開口。為了實(shí)現(xiàn)上述的虛線圖案，在使用激光進(jìn)行背面介質(zhì)膜的開口時(shí)，需要頻繁的開關(guān)激光。由于激光系統(tǒng)的延遲，正常的開關(guān)光需要大約O. 3^0. 5毫秒，對(duì)于整個(gè)電池片，有上萬(wàn)條短線時(shí)，需要進(jìn)行上萬(wàn)次的開關(guān)光，每個(gè)樣品的額外時(shí)間損耗為3飛秒。這對(duì)于一條產(chǎn)能原為每小時(shí)2500片的生產(chǎn)線，會(huì)損失近80%產(chǎn)能。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型目的是提供一種用于背鈍化電池的激光系統(tǒng)。為達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案是一種用于背鈍化電池的激光系統(tǒng)，包括激光光源、光學(xué)系統(tǒng)和加工臺(tái)面，在激光光源和加工臺(tái)面之間還設(shè)有選擇性遮光板；所述選擇性遮光板上的圖案與所需背面電極開口的圖案相配合。上文中，所述選擇性遮光板的材質(zhì)可以是金屬，其受光面做拋光處理，在光源通過(guò)的地方鏤空，鏤空大小根據(jù)放置選擇性遮光板的位置與焦距位置等比例縮小，大小范圍可以為O. Γ2毫米寬，Γ3毫米長(zhǎng)的矩形。所述激光光源可以為1064納米或者1064納米倍頻后的各個(gè)波長(zhǎng)，激光脈寬為納秒級(jí)，皮秒更優(yōu)，飛秒最佳。本實(shí)用新型的工作過(guò)程為工作時(shí)，激光保持打開狀態(tài)直線運(yùn)動(dòng)，而選擇性遮光板設(shè)計(jì)有特定的圖案，置于激光光源與加工臺(tái)面之間，選擇性遮光板遮擋一部分入射激光，鏤空的圖案漏過(guò)一部分激光，使最終在臺(tái)面上的樣品呈現(xiàn)設(shè)計(jì)的所需背面電極開口的圖案。上述技術(shù)方案中，所述選擇性遮光板的厚度為O. 5^2 mm。上述技術(shù)方案中，所述光學(xué)系統(tǒng)包括激光光源出光后的倍頻轉(zhuǎn)換器、反射鏡、擴(kuò)束鏡、振鏡和掃描、視覺(jué)系統(tǒng)。所述選擇性遮光板放置于振鏡與加工臺(tái)面之間，加工臺(tái)面位于振鏡焦距處?！び捎谏鲜黾夹g(shù)方案運(yùn)用，本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比具有的優(yōu)點(diǎn)是I、本實(shí)用新型設(shè)計(jì)得到了一種專用于背鈍化電池的激光系統(tǒng)，其在激光光源及加工臺(tái)面之間放置選擇性遮光板，因而可以使激光在工作時(shí)始終保持開啟狀態(tài)，在不增加加工時(shí)間的情況下，能夠?qū)崿F(xiàn)虛線狀的介質(zhì)層開口的制備；同時(shí)避免了激光器的頻繁開關(guān)，因而大大減少了時(shí)間消耗，提高了生產(chǎn)效率。2.本實(shí)用新型使用的選擇性遮光板放置于激光的振鏡(出光電)與加工臺(tái)面(聚焦焦點(diǎn))之間，遮光板根據(jù)待加工樣品的大小按比例縮小，不遮擋視覺(jué)系統(tǒng)對(duì)于樣品邊緣的識(shí)別。3.本實(shí)用新型使用的選擇性遮光板可以采用表面拋光的金屬板，遮光處可增強(qiáng)入射光的反射，對(duì)于遮光板的損傷亦可降到最小，因此該選擇性遮光板在量產(chǎn)時(shí)可在固定位置長(zhǎng)期使用。4、本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，便于制備，適用性強(qiáng)。

圖I是本實(shí)用新型實(shí)施例一的結(jié)構(gòu)示意圖。其中1、振鏡；2、視覺(jué)系統(tǒng)；3、聚焦光束；4、選擇性遮光板；5、待加工樣品。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖及實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步描述實(shí)施例一參見(jiàn)圖I所示，一種用于背鈍化電池的激光系統(tǒng)，包括激光光源、光學(xué)系統(tǒng)和加工臺(tái)面，在激光光源和加工臺(tái)面之間還設(shè)有選擇性遮光板4;所述選擇性遮光板上的圖案與所需背面電極開口的圖案相配合。所述光學(xué)系統(tǒng)包括激光光源出光后的倍頻轉(zhuǎn)換器、反射鏡、擴(kuò)束鏡、振鏡I和掃描、視覺(jué)系統(tǒng)。所述選擇性遮光板的厚度為I mm。圖中I為振鏡，2為四個(gè)攝像頭作為視覺(jué)系統(tǒng)，3為聚焦光束，4為選擇性遮光板，5為待加工樣品。振鏡的焦距為100毫米。激光光源皮秒光源，光斑大小3. 5毫米。待加工樣品為156X156平方厘米硅片。選擇性遮光板放置高度為距離樣品25毫米處。為了在最終的樣品上實(shí)現(xiàn)50微米寬度，I毫米長(zhǎng)的虛線加工，虛線橫向縱向間隔為I毫米的圖形，選擇性遮光板的開口等比例縮小為117X117平方厘米，在激光漏過(guò)的地方，開口大小為大于范圍為0.875 1毫米之間。開口橫向與縱向間距為I毫米。使用頻率為800千赫，振鏡速度30米/秒，沿直線方向劃刻，完成該圖形加工時(shí)間為O. 8秒，與不使用遮光板情況相同。上述實(shí)施例僅是對(duì)于該特定圖形而設(shè)置的具體參數(shù)，如果目標(biāo)圖形設(shè)計(jì)有變化，可以在光路范圍內(nèi)通過(guò)修改選擇性遮光板的選擇性設(shè)計(jì)以及放置高度實(shí)現(xiàn)目標(biāo)圖形。·
權(quán)利要求1.一種用于背鈍化電池的激光系統(tǒng)，包括激光光源、光學(xué)系統(tǒng)和加工臺(tái)面，其特征在于在激光光源和加工臺(tái)面之間還設(shè)有選擇性遮光板(4);所述選擇性遮光板上的圖案與所需背面電極開口的圖案相配合。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的用于背鈍化電池的激光系統(tǒng)，其特征在于所述選擇性遮光板的厚度為O. 5 2 mm。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的用于背鈍化電池的激光系統(tǒng)，其特征在于所述光學(xué)系統(tǒng)包括激光光源出光后的倍頻轉(zhuǎn)換器、反射鏡、擴(kuò)束鏡、振鏡(I)和掃描、視覺(jué)系統(tǒng)。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種用于背鈍化電池的激光系統(tǒng)，包括激光光源、光學(xué)系統(tǒng)和加工臺(tái)面，在激光光源和加工臺(tái)面之間還設(shè)有選擇性遮光板；所述選擇性遮光板上的圖案與所需背面電極開口的圖案相配合。本實(shí)用新型設(shè)計(jì)得到了一種專用于背鈍化電池的激光系統(tǒng)，其在激光光源及加工臺(tái)面之間放置選擇性遮光板，因而可以使激光在工作時(shí)始終保持開啟狀態(tài)，在不增加加工時(shí)間的情況下，能夠?qū)崿F(xiàn)虛線狀的介質(zhì)層開口的制備；同時(shí)避免了激光器的頻繁開關(guān)，因而大大減少了時(shí)間消耗，提高了生產(chǎn)效率。
文檔編號(hào)B23K26/36GK202780236SQ201220440679
公開日2013年3月13日 申請(qǐng)日期2012年8月31日 優(yōu)先權(quán)日2012年8月31日
發(fā)明者孟夏杰, 王栩生, 章靈軍 申請(qǐng)人:蘇州阿特斯陽(yáng)光電力科技有限公司, 阿特斯(中國(guó))投資有限公司