一种提高激光刻蚀精度的方法及激光刻蚀设备与流程

本发明涉及电池，特别是指一种提高激光刻蚀精度的方法及激光刻蚀设备。

背景技术：

1、目前钙钛矿太阳能电池的图案化过程，如专利文献(cn105576135b，cn113370654b)所述，通常需要先设计图案化网板，再进行印刷。通过印刷来进行图案化的方法，印刷效率低、模组电池的有效光照面积损失较大。采用激光刻蚀的方法来进行图案化处理，如专利文献(cn114335355a)所述，可以实现快速加工，由于激光的高精度特点，非光照区域的死区位置可以降低至微米级别，相对印刷的方式，太阳能电池的有效利用面积能够得到明显提高。但现有的激光刻蚀工艺只适用于小面积的电池模组刻蚀，在更大尺寸的平米级组件中，由于单一激光器加工幅面较小，需要利用振镜进行激光拼接刻蚀，大面积组件生产过程中拼接次数的增加会带来刻蚀精度的剧烈降低，降低光伏太阳能电池组件性能，导致产品合格率降低；此外拼接过程还会造成刻蚀速度较慢，降低生产产能。

技术实现思路

1、本发明提供了一种提高激光刻蚀精度的方法及激光刻蚀设备，解决了现有激光刻蚀设备在刻蚀薄膜时，需要同时控制两个轴向电机运动，导致刻蚀精度较低、电池的有效利用面积较小的问题。

2、为解决上述技术问题，本发明的技术方案如下：

3、一种提高激光刻蚀精度的方法，包括：

4、提供一电池片；

5、通过激光刻蚀设备的至少一台振镜装置对所述电池片刻蚀，得到多组定位点；

6、根据所述多组定位点的坐标控制所述激光刻蚀设备的工作台旋转或平移，对固定在所述工作台上的所述电池片进行拼接刻蚀，并对所述电池片的位置偏差进行校正。

7、可选的，所述电池片包括：

8、基板；

9、在所述基板上形成导电层；

10、在所述导电层上方形成致密层；

11、在所述致密层上方形成功能层；

12、在所述功能层上方形成对电极层。

13、可选的，在所述多组定位点中，一组定位点至少包括4个定位点，分别为第一定位点、第二定位点、第三定位点和第四定位点；

14、其中，所述第一定位点和所述第二定位点之间的连线与所述第三定位点和所述第四定位点之间的连线相互垂直；

15、其中，所述第一定位和所述第二定位点的坐标用于控制所述工作台的旋转或平移，所述第三定位和所述第四定位点的坐标用于控制所述振镜装置射出的激光束的刻蚀位置。

16、可选的，对固定在所述工作台上的所述电池片进行拼接刻蚀，包括：

17、对所述导电层和所述致密层进行刻蚀，得到第一刻蚀槽；

18、对所述致密层和所述功能层进行刻蚀，得到第二刻蚀槽；

19、对所述致密层、所述功能层和所述对电极层进行刻蚀，得到第三刻蚀槽。

20、可选的，所述激光刻蚀设备在电池片上每次进行刻蚀的区域范围由所述激光刻蚀设备的透镜的焦距数值决定，所述激光刻蚀设备通过多次拼接刻蚀实现对整个电池片的刻蚀。

21、一种激光刻蚀设备，包括：

22、底座；

23、所述底座的第一表面上设有工作台电机；

24、与所述工作台电机活动连接的工作台，所述工作台在所述工作台电机的驱动下沿所述底座的第一表面发生旋转或平移；

25、与所述底座固定连接的支架；

26、所述支架的顶部靠近底座的表面设有至少一台所述振镜装置；

27、所述振镜装置内设有多个轴向电机，所述振镜装置靠近底座的一端固定连接有透镜；

28、其中，所述激光刻蚀设备在所述电池片上刻蚀多组定位点；根据所述多组定位点的坐标控制所述激光刻蚀设备的所述工作台旋转或平移，对固定在所述工作台上的所述电池片进行拼接刻蚀，形成拼接刻蚀槽。

29、可选的，所述工作台电机根据所述多组定位点的坐标驱动激光刻蚀设备的所述工作台旋转或平移，每台所述振镜装置中最多控制一个轴向电机来改变激光束的刻蚀位置，对固定在所述工作台上的所述电池片进行拼接刻蚀，形成拼接刻蚀槽。

30、可选的，对所述导电层和所述致密层进行刻蚀，得到第一刻蚀槽；

31、对所述致密层和所述功能层进行刻蚀，得到第二刻蚀槽；

32、对所述致密层、所述功能层和所述对电极层进行刻蚀，得到第三刻蚀槽。

33、可选的，所述第一刻蚀槽与所述第一定位点和所述第二定位点之间的连线平行，所述第一刻蚀槽与所述第二刻蚀槽相邻且相互平行，所述第二刻蚀槽与所述第三刻蚀槽相邻且相互平行。

34、一种太阳能电池，所述太阳能电池由上述的方法制成，所述功能层包括：

35、纳米晶层，所述纳米晶层具有介孔结构；

36、绝缘层，所述绝缘层具有介孔结构，并且所述绝缘层设置在所述纳米晶层远离所述基板的一侧；

37、钙钛矿层，所述钙钛矿层填充于所述纳米晶层和所述绝缘层的介孔结构中。

38、本发明的技术方案至少包括以下效果：

39、本发明提供的一种提高激光刻蚀精度的方法，包括：提供一电池片；通过激光刻蚀设备的至少一台振镜装置对所述电池片刻蚀，得到多组定位点；根据多组定位点的坐标控制激光刻蚀设备的工作台旋转或平移，对固定在所述工作台上的所述电池片进行拼接刻蚀，并对所述电池片的位置偏差进行校正。本发明的技术方案具有较高的刻蚀精度，增大了太阳能电池刻蚀的有效面积，提高了太阳能电池的转换效率。

技术特征：

1.一种提高激光刻蚀精度的方法，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的提高激光刻蚀精度的方法，其特征在于，所述电池片(16)包括：

3.根据权利要求2所述的提高激光刻蚀精度的方法，其特征在于，在所述多组定位点中，一组定位点至少包括4个定位点，分别为第一定位点、第二定位点、第三定位点和第四定位点；

4.根据权利要求3所述的提高激光刻蚀精度的方法，其特征在于，对固定在所述工作台(5)上的所述电池片(16)进行拼接刻蚀，包括：

5.根据权利要求4所述的提高激光刻蚀精度的方法，其特征在于，所述激光刻蚀设备在电池片(16)上每次进行刻蚀的区域范围由所述激光刻蚀设备的透镜(4)的焦距数值决定，所述激光刻蚀设备通过多次拼接刻蚀实现对整个电池片(16)的刻蚀。

6.一种激光刻蚀设备，其特征在于，包括：

7.根据权利要求6所述的激光刻蚀设备，其特征在于，所述工作台电机根据所述多组定位点的坐标驱动激光刻蚀设备的所述工作台(5)旋转或平移，每台所述振镜装置(3)中最多控制一个所述轴向电机来改变激光束(15)的刻蚀位置，对固定在所述工作台(5)上的所述电池片(16)进行拼接刻蚀，形成拼接刻蚀槽。

8.根据权利要求7所述的激光刻蚀设备，其特征在于，对所述导电层(9)和所述致密层(10)进行刻蚀，得到第一刻蚀槽；

9.根据权利要求8所述的激光刻蚀设备，其特征在于，所述第一刻蚀槽与所述第一定位点和所述第二定位点之间的连线平行，所述第一刻蚀槽与所述第二刻蚀槽相邻且相互平行，所述第二刻蚀槽与所述第三刻蚀槽相邻且相互平行。

10.一种太阳能电池，所述太阳能电池由权利要求2至5任一项所述的方法制成，其特征在于，所述功能层(11)包括：

技术总结
本发明提供了一种提高激光刻蚀精度的方法及激光刻蚀设备，属于电池技术领域，解决了现有激光刻蚀设备刻蚀精度较低、太阳能电池有效利用面积较小的问题。该方法包括：提供一电池片；通过激光刻蚀设备的至少一台振镜装置对电池片刻蚀，得到多组定位点；根据多组定位点的坐标控制激光刻蚀设备的工作台旋转或平移，对固定在工作台上的电池片进行拼接刻蚀，并对电池片的位置偏差进行校正。本发明的技术方案具有较高的刻蚀精度，增大了太阳能电池刻蚀的有效面积，提高了太阳能电池的转换效率。

技术研发人员：盛余松,董玉洁,陈夏岩,蒋友宇
受保护的技术使用者：武汉万度光能研究院有限责任公司
技术研发日：
技术公布日：2024/3/27