专利名称：可提升单晶硅太阳能电池效率的绿光激光脉冲形成硅晶片表面粗糙结构化的方法
技术领域：
本发明关於一种可提升单晶硅太阳能电池效率的绿光激光脉冲形成硅晶片表面粗糙结构化的方法，其目的系将太阳能硅晶片表面粗糙结构化，以减少入射光的损失，提升单晶硅太阳能电池的效率。
背景技术：
单晶硅晶片是有一种具有高反射系数的材料，一般而言太阳能电池电池的设计会考量到波长300nm至IlOOnm的吸收，但是在高反射系数的影响下，硅晶片长波长区域的反射率高达50%以上，低波长区域也达30%以上。如果可以将硅晶片的表面做到粗糙结构化
的处理，入射太阳光会经过多次的表面反射，可以藉此减少入射光的损失，因而提升单晶硅太阳能电池的转换效率。
发明内容
本发明提供一种可提升单晶硅太阳能电池效率的绿光激光脉冲形成硅晶片表面粗糙结构化的方法。此技术包括单晶硅晶片、硅晶片载具、绿光脉冲型激光器、脉冲型激光器定位平台、粉尘排气孔、排气管路与帮浦，其方法系将硅晶片移动至硅晶片载具，绿光脉冲型激光器开启并在硅晶片上蚀刻出粗糙结构化的凹槽，接著绿光脉冲型激光器将硅晶片整面蚀刻完成，在过程中持续以帮浦系统将硅晶片粉尘去除。本发明可以绿光激光脉冲将单晶硅太阳电池表面粗糙结构化，藉此减少入射光的损失，提升单晶硅太阳能电池的效率。具体实施方示兹将本发明配合附图，详细说明如下请参阅图1，为本发明一种可提升单晶硅太阳能电池效率的绿光激光脉冲形成硅晶片表面粗糙结构化的方法之动作流程示意图，由图中可知，此方法之动作流程为先将单晶硅晶片移动至硅晶片载具，接著开启绿光脉冲型激光器，脉冲型激光器先在单晶硅晶片的X轴方向移动、并且蚀刻上粗糙结构化的凹槽，接著脉冲型激光器在Y轴上位移一单兀，脉冲激光系统同样在单晶娃晶片的X轴方向移动蚀刻留上粗糙结构化的凹槽，直至脉冲型激光系统在Y轴上位移完全为止，在此过程中真空抽气系统持续将硅晶片粉尘去除，完成一种可提升单晶硅太阳能电池效率的绿光激光脉冲形成硅晶片表面粗糙结构化的方法。请参阅图2，可提升单晶硅太阳能电池效率的绿光激光脉冲形成硅晶片表面粗糙结构化的方法之设计示意图。当硅晶片2移动置放於硅晶片载具3时，开启绿光脉冲型激光器4并发射脉冲5，并在硅晶片2上蚀刻出粗糙结构化的凹槽，硅晶片粉尘由粉尘排气孔7经过排气管路8，此时帮浦9已开启并持续将硅晶片粉尘去除。请参阅图3，为绿光脉冲型激光器与硅晶片平面示意图。当绿光脉冲型激光器4开启并发射出脉冲5时，会在硅晶片2上蚀刻出粗糙结构化的凹槽。请参阅图4，为绿光脉冲型激光器在硅晶片X轴方向移动并蚀刻出凹槽的示意图。当绿光脉冲型激光器4开启并发射出脉冲5后，绿光脉冲型激光器4会延X轴21方向移动，并且延X轴21方向在硅晶片2上蚀刻出粗糙结构化的凹槽。请参阅图5，为绿光脉冲型激光器在定位平台上往Y轴方向位移一单位之示意图。当绿光脉冲型激光器4延著X轴21方向移动，并在硅晶片2上蚀刻出第一排粗糙结构化的凹槽后，绿光脉冲型激光器4会在激光器定位平台6上往Y轴22方向位移一单位。请参阅图6，为绿光脉冲型激光器在硅晶片X轴反方向移动并蚀刻出凹槽的示意图。当绿光脉冲型激光器4在定位平台6上往Y轴22方向位移一单位后，绿光脉冲型激光器4会延著X轴21的反方向移动，并在硅晶片2上蚀刻出第二排粗糙结构化的凹槽。请参阅图7，为绿光脉冲型激光器在定位平台上往Y轴方向位移至最后示意图。当绿光脉冲型激光器4持续往Y轴22方向位移，并在硅晶片2上蚀刻出一排接一排粗糙结构化的凹槽后，会在硅晶片2的Y轴22方向的终点停止。
请参阅图8，为绿光脉冲型激光器在硅晶片蚀刻出整面粗糙结构化凹槽的示意图。以上说明，对本发明而言只是说明性的，非限制性的，本领域普通技术人员理解，在不脱离权利要求所限定的精神和范围的情况下，可作出许多修正、变化或等效，但都将落入本发明的保护范围之内。
下面结合附图与实施例对本发明进一步说明。图I是本发明之动作流程方块示意图。图2是激光脉冲硅晶片表面粗糙结构化方法之设计示意图。图3是绿光脉冲型激光器与硅晶片平面示意图。图4是绿光脉冲型激光器在硅晶片X轴方向移动并蚀刻出凹槽的示意图。图5是绿光脉冲型激光器在定位平台上往Y轴方向位移之示意图。图6是为绿光脉冲型激光器在硅晶片X轴反方向移动并蚀刻出凹槽的示意图。图7是绿光脉冲型激光器在定位平台上往Y轴方向位移至最后之示意图。图8是绿光脉冲型激光器在硅晶片蚀刻出整面粗糙结构化凹槽的示意图。主要元件符号说明I…激光系统金属外墙2…硅晶片21…硅晶片之X轴21…硅晶片之Y轴3…硅晶片载具4…绿光脉冲型激光器5…绿光脉冲型激光器所发射之脉冲6…激光器定位平台7…粉尘排气孔8…排气管路9…帮浦
权利要求
1.一种可提升单晶硅太阳能电池效率的绿光激光脉冲形成硅晶片表面粗糙结构化的方法。此技术包括单晶硅晶片、矽晶片载具、绿光脉冲型激光器、脉冲型激光器定位平台、粉尘排气孔、排气管路与帮浦，其方法系将硅晶片移动至硅晶片载具，绿光脉冲型激光器开启并在硅晶片上蚀刻出粗糙结构化的凹槽，接著绿光脉冲型激光器将硅晶片整面蚀刻完成，在过程中持续以帮浦系统将硅晶片粉尘去除。本发明可以绿光激光脉冲将单晶硅太阳电池表面粗糙结构化，藉此减少入射光的损失，提升单晶硅太阳能电池的效率。
2.根据权利要求I所述的一种可提升单晶硅太阳能电池效率的绿光激光脉冲形成硅晶片表面粗糙结构化的方法，其中该绿光脉冲型激光器的中心波长为绿光，系产生脉冲的来源，其中能量强度为可调动式，藉由调整适当的能量强度提供脉冲能量将硅晶片蚀刻出凹槽。
3.根据权利要求I所述的一种可提升单晶硅太阳能电池效率的绿光激光脉冲形成硅晶片表面粗糙结构化的方法，其中绿光脉冲型激光器与脉冲型激光器平台连结，定位平台控制激光器的移动与位置。
4.根据权利要求I所述的一种可提升单晶硅太阳能电池效率的绿光激光脉冲形成硅晶片表面粗糙结构化的方法，其中粉尘排气孔与排气管路连结，藉由帮浦能将粉尘排除。
全文摘要
本发明提供一种可提升单晶硅太阳能电池效率的绿光激光脉冲形成硅晶片表面粗糙结构化的方法。此技术包括单晶硅晶片、矽晶片载具、绿光脉冲型激光器、脉冲型激光器定位平台、粉尘排气孔、排气管路与帮浦，其方法系将硅晶片移动至硅晶片载具，绿光脉冲型激光器开启并在硅晶片上蚀刻出粗糙结构化的凹槽，接著绿光脉冲型激光器将硅晶片整面蚀刻完成，在过程中持续以帮浦系统将硅晶片粉尘去除。本发明可以绿光激光脉冲将单晶硅太阳电池表面粗糙结构化，藉此减少入射光的损失，提升单晶硅太阳能电池的效率。
文档编号B23K26/16GK102861991SQ20111019074
公开日2013年1月9日 申请日期2011年7月8日 优先权日2011年7月8日
发明者陈宏昌, 刘幼海, 刘吉人 申请人:吉富新能源科技(上海)有限公司