一种硅片激光刻边设备的制作方法

文档序号:12930842阅读:184来源:国知局

本实用新型涉及一种硅片激光刻边设备。



背景技术:

在光伏太阳能行业,太阳能电池的制造需要经过制绒、扩散、刻蚀、镀膜、丝网印刷和烧结这六大工序。其中,制绒和刻蚀属于化学刻蚀工艺。制绒的目的是在硅片的正面形成有利于太阳光吸收的绒面;刻蚀的目的是去掉硅片四周的PN结,避免太阳能电池的正面和背面发生短路,但却不能刻蚀硅片正面的PN结。

目前,业界主要采用水平链式湿法刻蚀设备对硅片进行刻蚀,该设备的工作原理是将硅片放置在刻蚀酸槽的旋转滚轮上,控制刻蚀酸液的液位,使药液只浸润硅片的侧面和背面,滚轮带动硅片通过刻蚀酸槽,完成硅片周边PN结和背面PN结的刻蚀,防止电池短路。

但是,水平链式湿法刻蚀设备在湿法刻蚀过程中存在着以下缺陷:

⑴在湿法刻蚀过程中,不能完全避免酸液浸润到硅片的正面边缘,因此,仍然会存在影响电池的光电转换效率的问题,同时也会带来电池片正面边缘外观不良的问题。

⑵湿法刻蚀包括强酸刻蚀、碱洗、DI水洗、风干等多个处理步骤,需要药液的供应和排放、安全和环保设施,设备庞大复杂,设备和工艺成本高昂。



技术实现要素:

本实用新型的目的在于提供一种结构简单、成本低廉、不会影响电池的光电转换效率且能够保证电池片正面边缘外观良好的硅片激光刻边设备。

本实用新型的目的通过以下的技术措施来实现:一种硅片激光刻边设备,其特征在于:它包括用于放置硅片并可带动硅片在水平面内旋转的旋转平台和沿旋转平台外围圆周布置的激光发生器,激光发生器的发射头对准硅片的侧面圆周以便发射头发射的激光去除硅片周边的PN结。

本实用新型采用激光发生器并配合可带动硅片旋转的旋转平台,能够有效去除硅片周边的PN结,使正面N型硅和背面N型硅断开,防止电池短路,同时不影响电池的光电转换效率,而且能够保证电池片正面边缘外观良好;另外,本实用新型结构简单,成本低廉,尤其适合于成本敏感的光伏太阳能行业使用,易于广泛推广,有望取代业界的湿法刻蚀设备;本实用新型尤其适用于高效双面N型晶硅太阳能电池的刻蚀制程,可大大简化双面N型高效电池的工艺流程。

作为本实用新型的一种优选实施方式,所述旋转平台主要由水平设置的转盘、与转盘下盘面连接的传动机构和用于驱动转盘旋转的驱动电机组成,所述驱动电机通过传动机构传动驱动转盘旋转。

作为本实用新型的一种改进,所述转盘内部中空,在所述转盘的上表面设有用于吸附固定硅片的真空吸附孔,所述真空吸附孔与转盘内部相通且和抽真空装置连接。

作为本实用新型的一种推荐的实施方式,所述激光发生器为四个且分别对应于硅片的四条边,每个激光发生器发射的激光用于去除硅片一条边上的PN结。

作为本实用新型的一种实施方式,所述激光发生器为Nd:YAG激光器。

本实用新型所述激光发生器所发出的激光的光斑直径为10~250微米。

本实用新型所述激光发生器所发出的激光的波长为1064nm、532nm或355nm。

作为本实用新型的进一步改进,所述转盘的旋转速度可调。

本实用新型所述转盘的形状为圆形、四方形或六边形等。

与现有技术相比,本实用新型具有以下显著的优点:

⑴本实用新型采用激光发生器并配合可带动硅片旋转的旋转平台,能够有效去除硅片周边的PN结,使正面N型硅和背面N型硅断开,防止电池短路,同时不影响电池的光电转换效率,而且能够保证电池片正面边缘外观良好。

⑵本实用新型结构简单,成本低廉,尤其适合于成本敏感的光伏太阳能行业使用,易于广泛推广,有望取代业界的湿法刻蚀设备。

⑶本实用新型尤其适用于高效双面N型晶硅太阳能电池的刻蚀制程,可大大简化双面N型高效电池的工艺流程。

附图说明

以下结合附图对本实用新型作进一步的详细说明。

图1是本实用新型的俯视示意图。

具体实施方式

如图1所示,是本实用新型一种硅片激光刻边设备,它包括用于放置硅片1并可带动硅片1在水平面内旋转的旋转平台2和沿旋转平台2外围圆周布置的激光发生器3,激光发生器3为Nd:YAG激光器,激光发生器3所发出的激光的光斑直径为10~250微米。激光发生器3所发出的激光的波长为1064nm、532nm或355nm。激光发生器3的发射头对准硅片1的侧面圆周以便发射头发射的激光去除硅片1周边的PN结,从而使正面N型硅和背面N型硅断开,防止电池短路。在本实施例中,激光发生器3为四个且分别对应于硅片1的四条边,每个激光发生器3发射的激光用于去除硅片1一条边上的PN结。

在本实施例中,旋转平台2主要由水平设置的转盘4、与转盘4下盘面连接的传动机构和用于驱动转盘4旋转的驱动电机组成,转盘4的形状为圆形、四方形或六边形等。驱动电机通过传动机构传动驱动转盘4旋转,传动机构可以是与转盘4下盘面连接的一竖轴,竖轴的下端与驱动电机的动力输出轴对接从而实现转盘的旋转。转盘4的旋转速度可调。转盘4内部中空,在转盘4的上表面设有用于吸附固定硅片1的真空吸附孔,真空吸附孔与转盘4内部相通且和抽真空装置连接。

本实用新型采用激光发生器并配合可带动硅片旋转的旋转平台,能够有效去除硅片周边的PN结,同时不影响电池的光电转换效率,而且能够保证电池片正面边缘外观良好。

本实用新型的实施方式不限于此,根据本实用新型的上述内容,按照本领域的普通技术知识和惯用手段,在不脱离本实用新型上述基本技术思想前提下,本实用新型的转盘的形状、激光发生器的类型、激光发生器所发出的激光的光斑直径、激光发生器所发出的激光的波长等还具有其它的实施方式。因此,本实用新型还可以做出其它多种形式的修改、替换或变更,均落在本实用新型权利保护范围之内。

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