0037]步骤五，制备本征氧化锌薄膜:采用直流磁控溅射的方法，在完成硫化镉薄膜的基片上制备本征氧化锌层，膜层的厚度为50nm。
[0038]步骤六，P2刻划:皮秒激光器，脉冲宽度为8皮秒，波长为1064nm刻划功率为5W，单脉冲能量为5 μ J,重复频率为1000kHz，激光从镀膜玻璃膜面入射，对样品进行P2刻划，刻划速度为2m/s，刻划后的P2刻线宽度为46.64 μπι，刻划的示意图如图4所示，电池本征氧化锌、硫化镉以及铜铟镓砸完全刻断，露出钼层，刻划后的效果图如图7所示。采用自动追踪系统保证Ρ2划线与Pl划线平行。
[0039]步骤七，制备掺铝氧化锌薄膜:采用磁控溅射方法，在完成Ρ2刻划的基片上制备铝氧化锌层，膜层厚度为800nm。
[0040]步骤八，P3刻划:采用皮秒激光器，脉冲宽度为8皮秒，波长为1064nm，刻划功率为5.5W，单脉冲能量5.5uJ，重复频率为1000kHz，激光从镀膜玻璃膜面入射，对样品进行P3刻划，刻划速度为2m/s，将掺铝氧化锌层，本征氧化锌，硫化镉层以及铜铟镓砸层完全刻断，露出钼层，完成组件刻划，刻划示意图如图5所示，刻线的宽度为47 μπι，刻划后的效果如图8所示。从图8可见组件的死区宽度为196 μπι。采用自动追踪系统保证Ρ3划线与Pl划线平行。
[0041]实施例二
[0042]步骤一，与实施例1相同。
[0043]步骤二，Pl刻划:采用皮秒激光器，脉冲宽度8皮秒，波长为532nm，刻划功率为
2.5W，单脉冲能量为31.25 μ J，重复频率为80kHz，激光从镀膜基底背面入射，对样品进行Pl刻划，刻划速度为2m/s。刻划后刻线的宽度为35 μ m，刻线内Mo层被完全清除，露出钠钙玻璃表面。
[0044]步骤三?步骤八，与实施例1相同。
[0045]实施例三
[0046]步骤一，与实施例1相同。
[0047]步骤二，Pl刻划:采用纳秒激光器，脉冲宽度10纳秒，波长为1064nm，刻划功率为
3.2W，单脉冲能量为40uJ，重复频率为80kHz，激光从镀膜基底背面入射，对样品进行Pl刻划，刻划速度为2m/s。刻划后刻线的宽度为33 μ m，刻线内Mo层被完全清除，露出钠钙玻璃表面。
[0048]步骤三?步骤八，与实施例1相同。
[0049]实施例四
[0050]步骤一，与实施例1相同。
[0051]步骤二，Pl刻划:采用亚纳秒激光器，脉冲宽度800皮秒，波长为532nm，刻划功率为0.65W，单脉冲能量为8.13uJ，重复频率为80kHz，激光从镀膜基底背面入射，对样品进行Pl刻划，刻划速度为2m/s。刻划后刻线的宽度为30 μ m，刻线内Mo层被完全清除，露出钠钙玻璃表面。
[0052]步骤三?步骤八，与实施例1相同。
[0053]实施例五
[0054]步骤一?步骤五，与实施例1相同。
[0055]步骤六:P2刻划:亚纳秒激光器，脉冲宽度为800皮秒，波长为532nm，刻划功率为
2.1W，单脉冲能量为5uJ，重复频率为10kHz，激光从镀膜玻璃膜面入射，对样品进行P2刻划，刻划速度为0.2m/s，刻划后的P2刻线宽度为48 μ m，刻划后电池的本征氧化锌、硫化镉以及铜铟镓砸完全刻断，露出钼层。采用自动追踪系统保证P2划线与Pl划线平行。
[0056]步骤七?步骤八，与实施例1相同。
[0057]尽管本发明的内容已经通过上述优选实施例作了详细的介绍，但应当认识到上述的描述不应该被认为是本发明的限制。本领域技术人员阅读了上述内容后，对于本发明的多种修改和替代都将是显而易见的。因此，本发明的保护范围应由所附的权利要求来限定。
【主权项】
1.一种大面积铜铟镓砸薄膜太阳能电池组件的全激光刻划方法，其特征在于: 使用激光器对在钠钙玻璃上制备的钼薄膜进行刻划，形成第一道刻线(PD ;在完成第一道刻线(PD刻划的钼层上依次进行以下膜层制备:铜铟镓砸层、硫化镉层、本征氧化锌层，完成上述膜层制备后，使用激光器进行刻划，形成第二道刻线(P2);在完成第二道刻线(P2)刻划后的本征氧化锌层上制备掺铝氧化锌层，使用激光器再次进行刻划，形成第三道刻划线(P3) ο2.根据权利要求1所述的全激光刻划方法，其特征在于: 所述第二道刻线(P2)、第三道刻线(P3)均与第一道刻线(Pl)平行。3.—种大面积铜铟镓砸薄膜太阳能电池组件的全激光刻划方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤: (1)在钠钙玻璃基体上制备钼层； (2)采用激光器一对钼层进行刻划，将钼层完全刻断，形成第一道刻线(Pl);所述第一道刻线(PD —直刻划到玻璃基底表面，使第一道刻线(PD两侧的子电池完全绝缘； (3)在钼层上制备铜铟镓砸膜层； (4)在铜铟镓砸膜层上制备硫化镉层； (5)在硫化镉层上制备本征氧化锌层； (6)采用激光器二进行刻划，将本征氧化锌层、硫化镉层以及铜铟镓砸层同时刻断，露出钼层，形成第二道刻线(P2);所述的第二道刻线(P2)将本征氧化锌层、硫化镉层以及铜铟镓砸层三层薄膜完全刻断，并且不损伤钼层表面；所述第二道刻线(P2)与第一道刻线(Pl)刻线保持平行。 (7)在本征氧化锌层上制备掺铝氧化锌层； (8)采用激光器三进行刻划，将掺铝氧化锌层、本征氧化锌层、硫化镉层以及铜铟镓砸层同时刻断，露出钼层，形成第三道刻线(P3)，从而完成太阳能电池组件子电池的内联；所述P3刻线需要将掺铝氧化锌层、本征氧化锌层、硫化镉层、以及铜铟镓砸层四层薄膜完全刻断，并且不损伤钼层表面；所述第三道(P3)和第一道刻线(P1)、第二道刻线(P2)保持平行。4.根据权利要求3所述的全激光刻划方法，其特征在于: 所述的激光器一、激光器二、激光器三均为纳秒激光器、亚纳秒激光器或者皮秒激光器中的一种。5.根据权利要求4所述的全激光刻划方法，其特征在于: 其中所述纳秒激光器为光纤脉冲激光器，激光波长为1064nm、532nm和355nm中的一种，或者兼具两种以上波长模式，光束模式为TEMc?，光束质量〈1.3，脉冲宽度为I纳秒?600纳秒，单脉冲能量为I微焦?2000微焦，脉冲重复频率为IKHz?ΙΟΟΟΚΗζ，平均功率O?25瓦特；所述亚纳秒激光器为半导体激光器，激光波长为1064nm、532nm和355nm中的一种，或者兼具两种以上波长模式，光束模式是TEMc?，光束质量〈1.3，脉冲宽度为600皮秒?2000皮秒，单脉冲能量为I微焦?300微焦，脉冲重复频率为1KHz?10KHz，平均功率为O?3瓦特；所述皮秒激光器为光纤脉冲激光器，激光波长为1064nm、532nm和355nm中的一种，或者兼具两种以上波长模式，光束模式是TEMcitl，光束质量〈1.3，脉冲宽度为小于10皮秒，单脉冲能量为I微焦?40微焦，脉冲重复频率为IHz?ΙΟΟΟΚΗζ，平均功率为O?6瓦特。6.根据权利要求3所述的全激光刻划方法，其特征在于: 所述的第一道刻线(PD既可以采用从膜面入射的方式也可以采用从玻璃面入射的方式；所述激光从膜面入射是指激光光束位于薄膜镀面的方向，通过聚焦透镜聚焦到薄膜表面；所述激光从玻璃面入射是指激光光束位于薄膜镀膜面的反方向，也就是位于基片的底部，通过聚焦透镜将激光穿过玻璃基底聚焦到薄膜上。7.根据权利要求3所述的全激光刻划方法，其特征在于: 所述的第二道刻线(P2)、第三道刻线(P3)均采用从膜面入射的方式。8.根据权利要求3所述的全激光刻划方法，其特征在于: 在步骤(I)中，所述钼层厚度为600纳米?1200纳米。9.根据权利要求3或8任一项权利要求所述的全激光刻划方法，其特征在于: 在步骤(3)中，所述铜铟镓砸层厚度为1.0?2.0微米；所述硫化镉层厚度为30?80纳米；所述本征氧化锌膜层厚度为50?150纳米。10.根据权利要求3或9任一项权利要求所述的全激光刻划方法，其特征在于: 在步骤(5)中，掺铝氧化锌膜层厚度为300?1000纳米。
【专利摘要】一种大面积铜铟镓硒薄膜太阳能电池组件的全激光刻划方法，使用激光器一对在钠钙玻璃上制备的钼薄膜进行刻划，形成第一道刻线(P1)；在完成P1刻划的钼层上依次进行以下膜层制备：铜铟镓硒层、硫化镉层、本征氧化锌层，完成上述膜层制备后，使用激光器二进行刻划，形成第二道刻线(P2)，P2刻线与P1刻线平行；在完成P2刻划的本征氧化锌层上制备掺铝氧化锌层，使用激光器三进行刻划，形成第三道刻划线(P3)，P3刻线与P1刻线平行。本发明全部采用激光刻划的方式对铜铟镓硒薄膜太阳能电池进行内联，可以避免传统的机械刻划造成死区面积大以及经常更换机械针等弊端，从而提高组件的效率和刻划设备的稳定性，达到降低生产成本、提高生产效率的目的。
【IPC分类】H01L21/78, H01L31/18
【公开号】CN104993013
【申请号】CN201510271942
【发明人】张宁, 余新平, 戴万雷
【申请人】北京四方继保自动化股份有限公司
【公开日】2015年10月21日
【申请日】2015年5月25日