专利名称：一种用于背钝化电池的激光系统的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种用于背钝化电池的激光系统。
背景技术：
常规的化石燃料日益消耗殆尽，在现有的可持续能源中，太阳能无疑是一种最清洁、最普遍和最有潜力的替代能源。因此，晶体硅太阳能电池得到了世界各国的重视，目前也已经取得了极大的发展。为了获取更多的电能，提高光电转换效率是器件研究者与制造者不懈追求的目标。提闻转换效率的基本途径，包括提闻光源的利用率以及减少电能的传输损耗。常规的太阳电池片通常通过正面制绒形成织构，减少正面电极的遮光比例，以及 沉积减反射膜以达到减少入射光反射的目的。而使用合适电阻率的硅片为原料，合理的正面电极设计，恰当的正面扩散方块电阻，以及适配的正面银浆是减少电能传输损耗的方法。在常规太阳能电池的基础上，有一种背钝化电池，其是在硅衬底的背面镀一层或者多层钝化膜，镀膜后对钝化膜局部开口，再印刷铝浆，使铝电极与衬底仅形成局部接触。相比于常规电池的铝电极与硅衬底直接接触，上述结构利用钝化膜减少了背表面的复合，可以明显提高电池的开路电压和短路电流。同时，由于局部电极接触区域是整面的均匀分布，仅小幅增加接触电阻。实现上述背钝化电池结构的一个重要环节，是背面形成接触的电极开口的设计以及排列方式。现有的背面电极开口一般为平行的直线或者规则排列的点阵。对于平行直线的结构而言，其背面开口所占的面积较大，降低了背表面的有效钝化面积，影响了开路电压和短路电流。对于点阵结构而言，由于铝和硅形成合金时的柯肯道尔效应，对于合金使用铝浆和烧结条件有极为苛刻的要求，稍有偏差也会更明显的降低开压和电流。而将上述两种图案折中设计成由虚线组成的图案，是避免上述问题，提高电池片的转换效率的一种有效的方式。虚线图案可以由丝网印刷设计图案完成，并配合使用激光系统进行背面介质膜的开口。为了实现上述的虚线图案，在使用激光进行背面介质膜的开口时，需要频繁的开关激光。由于激光系统的延迟，正常的开关光需要大约O. 3^0. 5毫秒，对于整个电池片，有上万条短线时，需要进行上万次的开关光，每个样品的额外时间损耗为3飞秒。这对于一条产能原为每小时2500片的生产线，会损失近80%产能。
发明内容本实用新型目的是提供一种用于背钝化电池的激光系统。为达到上述目的，本实用新型采用的技术方案是一种用于背钝化电池的激光系统，包括激光光源、光学系统和加工台面，在激光光源和加工台面之间还设有选择性遮光板；所述选择性遮光板上的图案与所需背面电极开口的图案相配合。上文中，所述选择性遮光板的材质可以是金属，其受光面做抛光处理，在光源通过的地方镂空，镂空大小根据放置选择性遮光板的位置与焦距位置等比例缩小，大小范围可以为O. Γ2毫米宽，Γ3毫米长的矩形。所述激光光源可以为1064纳米或者1064纳米倍频后的各个波长，激光脉宽为纳秒级，皮秒更优，飞秒最佳。本实用新型的工作过程为工作时，激光保持打开状态直线运动，而选择性遮光板设计有特定的图案，置于激光光源与加工台面之间，选择性遮光板遮挡一部分入射激光，镂空的图案漏过一部分激光，使最终在台面上的样品呈现设计的所需背面电极开口的图案。上述技术方案中，所述选择性遮光板的厚度为O. 5^2 mm。上述技术方案中，所述光学系统包括激光光源出光后的倍频转换器、反射镜、扩束镜、振镜和扫描、视觉系统。所述选择性遮光板放置于振镜与加工台面之间，加工台面位于振镜焦距处。·由于上述技术方案运用，本实用新型与现有技术相比具有的优点是I、本实用新型设计得到了一种专用于背钝化电池的激光系统，其在激光光源及加工台面之间放置选择性遮光板，因而可以使激光在工作时始终保持开启状态，在不增加加工时间的情况下，能够实现虚线状的介质层开口的制备；同时避免了激光器的频繁开关，因而大大减少了时间消耗，提高了生产效率。2.本实用新型使用的选择性遮光板放置于激光的振镜(出光电)与加工台面(聚焦焦点)之间，遮光板根据待加工样品的大小按比例缩小，不遮挡视觉系统对于样品边缘的识别。3.本实用新型使用的选择性遮光板可以采用表面抛光的金属板，遮光处可增强入射光的反射，对于遮光板的损伤亦可降到最小，因此该选择性遮光板在量产时可在固定位置长期使用。4、本实用新型结构简单，便于制备，适用性强。
图I是本实用新型实施例一的结构示意图。其中1、振镜；2、视觉系统；3、聚焦光束；4、选择性遮光板；5、待加工样品。
具体实施方式
以下结合附图及实施例对本实用新型作进一步描述实施例一参见图I所示，一种用于背钝化电池的激光系统，包括激光光源、光学系统和加工台面，在激光光源和加工台面之间还设有选择性遮光板4;所述选择性遮光板上的图案与所需背面电极开口的图案相配合。所述光学系统包括激光光源出光后的倍频转换器、反射镜、扩束镜、振镜I和扫描、视觉系统。所述选择性遮光板的厚度为I mm。图中I为振镜，2为四个摄像头作为视觉系统，3为聚焦光束，4为选择性遮光板，5为待加工样品。振镜的焦距为100毫米。激光光源皮秒光源，光斑大小3. 5毫米。待加工样品为156X156平方厘米硅片。选择性遮光板放置高度为距离样品25毫米处。为了在最终的样品上实现50微米宽度，I毫米长的虚线加工，虚线横向纵向间隔为I毫米的图形，选择性遮光板的开口等比例缩小为117X117平方厘米，在激光漏过的地方，开口大小为大于范围为0.875 1毫米之间。开口横向与纵向间距为I毫米。使用频率为800千赫，振镜速度30米/秒，沿直线方向划刻，完成该图形加工时间为O. 8秒，与不使用遮光板情况相同。上述实施例仅是对于该特定图形而设置的具体参数，如果目标图形设计有变化，可以在光路范围内通过修改选择性遮光板的选择性设计以及放置高度实现目标图形。·
权利要求1.一种用于背钝化电池的激光系统，包括激光光源、光学系统和加工台面，其特征在于在激光光源和加工台面之间还设有选择性遮光板(4);所述选择性遮光板上的图案与所需背面电极开口的图案相配合。
2.根据权利要求I所述的用于背钝化电池的激光系统，其特征在于所述选择性遮光板的厚度为O. 5 2 mm。
3.根据权利要求I所述的用于背钝化电池的激光系统，其特征在于所述光学系统包括激光光源出光后的倍频转换器、反射镜、扩束镜、振镜(I)和扫描、视觉系统。
专利摘要本实用新型公开了一种用于背钝化电池的激光系统，包括激光光源、光学系统和加工台面，在激光光源和加工台面之间还设有选择性遮光板；所述选择性遮光板上的图案与所需背面电极开口的图案相配合。本实用新型设计得到了一种专用于背钝化电池的激光系统，其在激光光源及加工台面之间放置选择性遮光板，因而可以使激光在工作时始终保持开启状态，在不增加加工时间的情况下，能够实现虚线状的介质层开口的制备；同时避免了激光器的频繁开关，因而大大减少了时间消耗，提高了生产效率。
文档编号B23K26/36GK202780236SQ201220440679
公开日2013年3月13日 申请日期2012年8月31日 优先权日2012年8月31日
发明者孟夏杰, 王栩生, 章灵军 申请人:苏州阿特斯阳光电力科技有限公司, 阿特斯(中国)投资有限公司