用于對(duì)基底上的薄層進(jìn)行激光結(jié)構(gòu)化來(lái)制造一體式互連的薄層太陽(yáng)能電池的方法以及薄 ...的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種用于對(duì)基底上的薄層進(jìn)行激光結(jié)構(gòu)化來(lái)制造一體式互連的薄層太陽(yáng)能電池的方法，該方法具有以下步驟：?提供具有激光波長(zhǎng)的激光；?提供具有第一側(cè)和第二側(cè)的基底(1)，該基底對(duì)于激光波長(zhǎng)來(lái)說(shuō)是透明的，其中，基底的第一側(cè)具有金屬的背電極薄層(2)，并且在金屬的背電極薄層(2)上布置有用于薄層太陽(yáng)能電池的吸收薄層(3)；?將激光射束(L)射入到基底上；?使激光射束(L)沿著刻寫(xiě)線在基底(1)上運(yùn)動(dòng)和/或使基底(1)相對(duì)于激光射束(L)沿著刻寫(xiě)線運(yùn)動(dòng)。根據(jù)本發(fā)明設(shè)置的是，激光射束(L)射入到基底(1)的第二側(cè)上、穿過(guò)基底(1)落到金屬的背電極薄層(2)上并且以在皮秒或飛秒范圍內(nèi)的激光脈沖以如下方式調(diào)節(jié)并且以如下方式運(yùn)動(dòng)，即，沿著刻寫(xiě)線燒蝕掉布置在金屬的背電極薄層(2)上的吸收薄層(3)，并且在基底上保留被激光影響過(guò)的金屬的背電極薄層(2)。
【專利說(shuō)明】
用于對(duì)基底上的薄層進(jìn)行激光結(jié)構(gòu)化來(lái)制造一體式互連的薄層太陽(yáng)能電池的方法以及薄層太陽(yáng)能模塊的制造方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及一種用于對(duì)基底上的薄層進(jìn)行激光結(jié)構(gòu)化來(lái)制造一體式互連的薄層太陽(yáng)能電池的方法，并且還涉及一種薄層太陽(yáng)能模塊的制造方法。
【背景技術(shù)】
[0002]薄層太陽(yáng)能模塊通常具有一體式彼此串聯(lián)互連的薄層太陽(yáng)能電池。為了在基底結(jié)構(gòu)中建立薄層太陽(yáng)能電池的一體式互連，首先在基底上沉積背電極薄層?；卓梢詷?gòu)造為具有例如三毫米厚的玻璃板，并且背電極薄層由具有數(shù)百納米的層厚度的金屬，例如鉬構(gòu)成。該背電極薄層在往往也被稱為Pl結(jié)構(gòu)化的第一結(jié)構(gòu)化步驟中被劃分為多個(gè)相鄰的條帶。在背電極薄層的這些條帶之間延伸有具有通常小于一毫米的寬度的窄的溝槽，在這些溝槽的位置處，通過(guò)Pl結(jié)構(gòu)化步驟去除背電極薄層，以便使各個(gè)條帶彼此電絕緣。Pl結(jié)構(gòu)化步驟通常借助激光來(lái)實(shí)現(xiàn)，激光的射束撞擊背電極薄層，并且使該背電極薄層沿著刻寫(xiě)線被蒸發(fā)、升華和/或被燒蝕掉，并且因此形成所謂的Pl溝槽。
[0003]緊接著將吸收薄層沉積到背電極薄層的這些經(jīng)結(jié)構(gòu)化的條帶上，吸收薄層全面地在經(jīng)結(jié)構(gòu)化的條帶上并且在位于條帶之間的Pl溝槽上延伸。該吸收薄層可以由多個(gè)子層構(gòu)成并且通常具有小于兩微米的厚度。隨后進(jìn)行被稱為P2結(jié)構(gòu)化步驟的過(guò)程。在此，與被遮蓋的Pl溝槽相鄰地，沿著所謂的P2溝槽去除吸收薄層直至背電極薄層。
[0004]其后接著，全面地在以P2溝槽結(jié)構(gòu)化的吸收薄層上沉積透明的前面電極薄層。
[0005]緊接著進(jìn)行所謂的P3結(jié)構(gòu)化。再次與被遮蓋的P2溝槽相鄰且平行地沿著所謂的P3溝槽向下去除吸收薄層和前面電極薄層的層疊組直至背電極薄層。P3溝槽盡可能緊挨P2溝槽，然而由于最后的測(cè)量精度和定位精度限制了 P2與P3溝槽的最小間距。
[0006]在結(jié)束薄層沉積和Pl、P2和P3結(jié)構(gòu)化的序列之后，存在有多個(gè)一體式彼此串聯(lián)互連的薄層太陽(yáng)能電池，它們形成了薄層太陽(yáng)能模塊。P2和P3溝槽彼此越緊密地定位，作為互連的薄層太陽(yáng)能電池的有效區(qū)的吸收薄層的利用率就越高。
[0007]尤其是在背電極薄層由金屬，例如鉬構(gòu)成的情況下，P2和P3結(jié)構(gòu)化步驟以機(jī)械方式借助細(xì)針來(lái)執(zhí)行。在這些針上將出現(xiàn)磨損現(xiàn)象并且在對(duì)針進(jìn)行定位時(shí)的機(jī)械的精確度被限制在十分之幾毫米的范圍內(nèi)，或者在更高精確度的情況下需要極大的耗費(fèi)。此外，在結(jié)構(gòu)化時(shí)使用針的情況下通常導(dǎo)致使背電極薄層也受到影響，從而降低了太陽(yáng)能模塊的效率。
[0008]由WO2012/051574 A2公知了一種薄層太陽(yáng)能模塊的制造方法，在其中，尤其借助激光來(lái)執(zhí)行P2和P3結(jié)構(gòu)化。該方法具有以下步驟:
[0009]-提供具有激光波長(zhǎng)的激光，
[0010]-提供具有第一側(cè)和第二側(cè)的基底，該基底對(duì)于激光波長(zhǎng)來(lái)說(shuō)是透明的，其中，基底的第一側(cè)具有金屬的背電極薄層，并且在金屬的背電極薄層上布置有用于薄層太陽(yáng)能電池的吸收薄層，
[0011 ]-將激光射束射入到基底的第一側(cè)上，并且
[0012]-使激光射束沿著刻寫(xiě)線在基底上運(yùn)動(dòng)并且/或者使基底相對(duì)于激光射束沿著刻寫(xiě)線運(yùn)動(dòng)。在該方法中不可避免的是，被激光射束炸出來(lái)的薄層顆粒返回到結(jié)構(gòu)溝槽中。在那里，這些顆粒尤其在P3結(jié)構(gòu)化之后可能引起前電極薄層與背電極薄層之間短路。
[0013]此外，當(dāng)在前電極薄層上例如施加形式為電子匯流網(wǎng)的具有幾微米的層厚度的附加的層時(shí)，該方法是成問(wèn)題的。前電極薄層和電子匯流網(wǎng)共同形成前電極結(jié)構(gòu)。這些導(dǎo)電的結(jié)構(gòu)通常具有直至ΙΟμπι范圍內(nèi)的層厚度。該層厚度與在其下的薄層疊組相比明顯要大。從外部撞擊到該結(jié)構(gòu)上的激光射束在該層中被吸收并且不再向內(nèi)直至作用到在其下的薄層疊組中。因此，也無(wú)法貫穿地產(chǎn)生所要求的Ρ3結(jié)構(gòu)化。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0014]本發(fā)明的任務(wù)在于提供一種改進(jìn)的用于對(duì)基底上的薄層進(jìn)行激光結(jié)構(gòu)化來(lái)制造一體式互連的薄層太陽(yáng)能電池的方法，其克服了所提到的缺點(diǎn)。
[0015]根據(jù)本發(fā)明設(shè)置的是，激光射束射入到基底的第二側(cè)上、穿過(guò)基底落到金屬的背電極薄層上并且激光射束以在納秒、皮秒或飛秒范圍內(nèi)的激光脈沖以如下方式調(diào)節(jié)并且以如下方式運(yùn)動(dòng)，即，沿著刻寫(xiě)線燒蝕掉布置在金屬的背電極薄層上的吸收薄層，并且在基底上保留被激光影響過(guò)的金屬的背電極薄層。所要求保護(hù)的時(shí)間范圍被理解為大于I飛秒直至小于1000皮秒的范圍。
[0016]本發(fā)明基于以下的令人驚喜的認(rèn)識(shí)，S卩，在激光射束從背側(cè)進(jìn)入穿過(guò)對(duì)于激光射束來(lái)說(shuō)足夠透明的基底時(shí)，存在有結(jié)合基底與激光之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)來(lái)調(diào)節(jié)激光射束的參數(shù)窗口，其中，金屬的背電極薄層很大程度上被完好地保留下來(lái)，而所有位于背電極薄層上的薄層(即使是數(shù)微米的層厚度)通過(guò)與激光射束的相互作用被去除。這在【背景技術(shù)】的基礎(chǔ)上是令人驚喜的，這是因?yàn)樗褂玫募す馍涫哂袑?duì)其來(lái)說(shuō)金屬的背電極薄層是不透明的的波長(zhǎng)。重要的參數(shù)是每體積單位和每時(shí)間單位放出的激光能量的時(shí)間上和空間上的變化曲線。這取決于如下參數(shù)，例如波長(zhǎng)、脈沖持續(xù)時(shí)間、脈沖能量、脈沖頻率、脈沖直徑、射束型廓和激光射束與基底之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)。保留下來(lái)的被激光射束影響過(guò)的背電極薄層在結(jié)構(gòu)化溝槽的區(qū)域中通常損失了少于其層厚度的10%，優(yōu)選少于5%。被激光影響過(guò)的層的品質(zhì)至少就太陽(yáng)能模塊的效率方面要好于在以機(jī)械式進(jìn)行的Ρ2或Ρ3結(jié)構(gòu)化之后保留下來(lái)的背電極薄層的品質(zhì)。
[0017]該用于執(zhí)行該方法的認(rèn)識(shí)能夠?qū)崿F(xiàn)的是，借助適當(dāng)?shù)卣{(diào)節(jié)的激光射束和匹配的射束與基底之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)執(zhí)行Ρ2結(jié)構(gòu)化和Ρ3結(jié)構(gòu)化。存在如下的過(guò)程參數(shù)窗口，其中，材料以如下方式從薄層疊組中炸出，即，沒(méi)有或極少的殘?jiān)Ａ粼诔霈F(xiàn)的溝槽中。這也適用于如下情況，即，沒(méi)有純粹的薄層疊組，而是分區(qū)段地存在有在薄層疊組上沉積的幾微米厚的層。
[0018]優(yōu)選地，該方法的變型方案因此如下這樣地構(gòu)造，S卩，在吸收薄層上布置有前電極結(jié)構(gòu)，并且在刻寫(xiě)線的區(qū)域中將吸收薄層與處于其上的前電極結(jié)構(gòu)一起燒蝕掉。該前電極結(jié)構(gòu)具有一個(gè)或多個(gè)薄層，薄層由透明的導(dǎo)電的氧化物(TCO)構(gòu)成，例如由經(jīng)摻雜或未經(jīng)摻雜的氧化鋅構(gòu)成并且例如有一微米厚。
[0019]此外有利的是，借助從背側(cè)射入的激光射束執(zhí)行Ρ2結(jié)構(gòu)化和Ρ3結(jié)構(gòu)化。因此，優(yōu)選以如下方式改進(jìn)該方法，即，在激光射束沿著刻寫(xiě)線運(yùn)動(dòng)之后并且/或者在基底相對(duì)于激光射束地沿著刻寫(xiě)線運(yùn)動(dòng)之后，將前電極結(jié)構(gòu)施加到經(jīng)結(jié)構(gòu)化的吸收薄層上，并且緊接著使激光射束沿著與刻寫(xiě)線橫向錯(cuò)開(kāi)的另外的刻寫(xiě)線射入到基底的第二側(cè)上、穿過(guò)基底落到金屬的背電極薄層上，并且激光射束以在納秒、皮秒或飛秒范圍內(nèi)的激光脈沖以如下方式調(diào)節(jié)并且激光射束與基底之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)以如下方式執(zhí)行，即，沿著另外的刻寫(xiě)線將布置在金屬的背電極薄層上的吸收薄層和前電極結(jié)構(gòu)一起燒蝕掉，并且在基底上保留被激光影響過(guò)的金屬的背電極薄層。
[0020]用于進(jìn)行激光結(jié)構(gòu)化的方法的有利的變型方案在于，前電極結(jié)構(gòu)構(gòu)造為前電極薄層或構(gòu)造為具有布置在其上的金屬的柵格網(wǎng)狀的金屬的電子匯流結(jié)構(gòu)的前電極薄層。
[0021]優(yōu)選以如下方式使用針對(duì)所有至此所描述的變型方案的用于進(jìn)行激光結(jié)構(gòu)化的方法，即，使用由玻璃構(gòu)成的基底。
[0022]優(yōu)選在吸收薄層由三元的或四元的半導(dǎo)體，例如CIGS或CIS構(gòu)成的情況下使用用于進(jìn)行激光結(jié)構(gòu)化的方法。
[0023]適用于用于進(jìn)行激光結(jié)構(gòu)化的方法的所有上述的變型方案的是，在接近紅外線范圍內(nèi)或可見(jiàn)光的頻譜范圍內(nèi)選擇激光波長(zhǎng)?？赡艿募す獠ㄩL(zhǎng)例如為515nm、532nm、1030nm、1047nm、1053nm、1060nm、1064nm、1080nm和1150nm。少量摻雜的固態(tài)激光器是尤其適合的。因此，可能的激光波長(zhǎng)是其基波波長(zhǎng)和更高次的諧波。
[0024]特別整潔的切割線優(yōu)選通過(guò)如下方式來(lái)實(shí)現(xiàn)，即，使激光射束和/或基底運(yùn)動(dòng)，從而確保沿著刻寫(xiě)線的激光脈沖的10 %至50 %在空間上重疊。
[0025]將如下范圍設(shè)置為針對(duì)激光脈沖所使用的脈沖能量的另外的優(yōu)選的范圍是有利的，即，每脈沖的脈沖能量在IyJ至10yJ的范圍內(nèi)、優(yōu)選在15yJ至30yJ的范圍內(nèi)來(lái)選擇。
[0026]此外，本發(fā)明涉及一種對(duì)由在基底結(jié)構(gòu)中的一體式互連的薄層太陽(yáng)能電池構(gòu)成的薄層太陽(yáng)能模塊的制造方法，該方法具有以下步驟:
[0027]-提供玻璃基底，
[0028]-在玻璃基底上沉積出金屬的背電極薄層，
[0029]-對(duì)金屬的背電極薄層執(zhí)行Pl激光結(jié)構(gòu)化步驟，
[0030]-在經(jīng)結(jié)構(gòu)化的金屬的背電極薄層上沉積出吸收薄層，
[0031 ]-對(duì)吸收薄層執(zhí)行P2激光結(jié)構(gòu)化步驟，
[0032]-在經(jīng)結(jié)構(gòu)化的吸收薄層上沉積出前電極薄層，
[0033]-對(duì)吸收薄層連同前電極薄層一起執(zhí)行P3激光結(jié)構(gòu)化步驟，
[0034]-利用前面封裝元件來(lái)以持久不受天氣影響的方式封裝一體式互連的薄層太陽(yáng)能電池，以及
[0035]-將持久不受天氣影響的電太陽(yáng)能模塊聯(lián)接裝置接駁在基底上。
[0036]根據(jù)本發(fā)明設(shè)置的是，根據(jù)上文說(shuō)明的用于進(jìn)行激光結(jié)構(gòu)化的方法變型方案中的其中一個(gè)來(lái)執(zhí)行P2激光結(jié)構(gòu)化步驟和/或P3激光結(jié)構(gòu)化步驟。
[0037]在制造方法的優(yōu)選的改進(jìn)方案中設(shè)置的是，在封裝和接駁聯(lián)接裝置的方法步驟之前執(zhí)行下面的另外的方法步驟:
[0038]-將激光射束射入到基底上，
[0039]-使激光射束沿著至少一條切割線在基底上運(yùn)動(dòng)并且/或者使基底相對(duì)于激光射束運(yùn)動(dòng)，用以借助激光射束與基底之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生至少一個(gè)絕緣溝槽，其中，激光射束射入到基底的第二側(cè)上、穿過(guò)基底落到金屬的背電極薄層上，并且激光射束以在皮秒范圍內(nèi)的或飛秒范圍內(nèi)的激光脈沖以如下方式調(diào)節(jié)并且激光射束與基底之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)以如下方式實(shí)施，即，連同金屬的背電極薄層一起將布置在該金屬的背電極薄層上的吸收薄層和布置在該吸收薄層上的前電極結(jié)構(gòu)沿著切割線從基底燒蝕掉。
[0040]可以以如下方式來(lái)調(diào)節(jié)激光且同一激光的列舉的激光參數(shù)，S卩，與在P2至P3激光結(jié)構(gòu)化步驟中不同地?zé)g掉鉬薄層以及所有在其上的層。通過(guò)這些絕緣溝槽，在相同的基底上生成子太陽(yáng)能模塊。以這種方式，可以用唯一的激光裝置實(shí)現(xiàn)對(duì)薄層太陽(yáng)能模塊進(jìn)行整個(gè)一體式結(jié)構(gòu)化。由此，制造成本相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)明顯更低廉。
【附圖說(shuō)明】
[0041 ]結(jié)合下面所述的附圖詳細(xì)闡述了實(shí)施例。其中:
[0042]圖1至圖9示出用于制造薄層太陽(yáng)能模塊的層沉積的、結(jié)構(gòu)化的和封裝的連續(xù)且純示意性的流程，其中，多次使用根據(jù)本發(fā)明的用于對(duì)薄層進(jìn)行激光結(jié)構(gòu)化的方法。
【具體實(shí)施方式】
[0043]根據(jù)圖1提供了玻璃基底I，并且如圖2所示噴涂有例如形式為100納米至200納米厚的鉬層的背電極薄層。根據(jù)圖3借助激光射束L對(duì)背電極薄層進(jìn)行周期性的結(jié)構(gòu)化。借助光學(xué)件使激光射束L沿著基底I運(yùn)動(dòng)并且/或者使基底在位置固定的激光射束L下運(yùn)動(dòng)。結(jié)果是在背電極薄層2的鉬薄層中出現(xiàn)沿著通過(guò)激光射束L與基底I之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)限定出的溝槽P1。緊接著，如圖4所示，在背電極薄層2的經(jīng)結(jié)構(gòu)化的條帶上沉積出吸收薄層3，吸收薄層全面地在經(jīng)結(jié)構(gòu)化的條帶上并且在條帶之間的溝槽Pl上延伸。該吸收薄層3可以由多個(gè)子層組成，例如由與CdS緩沖層組合的且通常具有小于兩微米的厚度的CIGS(Cu(In，Ga)(Se，S)2)層構(gòu)成。
[0044]隨后，根據(jù)圖5進(jìn)行被稱為P2結(jié)構(gòu)化步驟的過(guò)程。在此，與被遮蓋的溝槽Pl相鄰地沿著溝槽P2去除吸收薄層3直至背電極薄層2。該過(guò)程步驟又通過(guò)使用激光射束L來(lái)進(jìn)行。但是與在Pl結(jié)構(gòu)化步驟中不同的是，激光現(xiàn)在從下方首先穿過(guò)玻璃基底I對(duì)準(zhǔn)背電極薄層。可以以如下方式合適地來(lái)調(diào)節(jié)激光參數(shù)，即，從背電極薄層2起感應(yīng)出震蕩波，震蕩波全面地?zé)g掉在背電極薄層2上的吸收薄層3，而背電極薄層2本身卻基本上沒(méi)有受損。通過(guò)顯微鏡能看到的是，背電極薄層2受到激光射束L的影響。因此，通常使層厚度減小，但是材料損失非常少，從而使背電極薄層2的保留下來(lái)的金屬薄層足以實(shí)現(xiàn)一體式互連的太陽(yáng)能模塊的功能。此外，與背電極薄層2的由機(jī)械式的刮劃方法保留的表面相比特性更好。
[0045]緊隨其后地，根據(jù)圖6在以溝槽P2結(jié)構(gòu)化的吸收薄層3上全面地沉積透明的前面電極薄層40。
[0046]為了使前電極結(jié)構(gòu)4完整，在圖7所示的步驟中，在透明的前面電極薄層40上施加電極匯流結(jié)構(gòu)41。電極匯流結(jié)構(gòu)41由不透明的良好導(dǎo)電的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)構(gòu)成，其明顯少于太陽(yáng)能模塊的光入射面I %地覆蓋。通常，這些網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)為具有數(shù)微米的厚的層。
[0047]緊接著，根據(jù)圖8進(jìn)行所謂的P3結(jié)構(gòu)化。再次與被遮蓋的溝槽P2相鄰且平行地沿著P3溝槽向下去除吸收薄層3和前面電極薄層4的層疊組直至背電極薄層2。該P(yáng)3結(jié)構(gòu)化同樣如圖5所示的P2結(jié)構(gòu)化那樣通過(guò)激光射束L來(lái)進(jìn)行，該激光射束從下方穿過(guò)玻璃基底I被射到背電極薄層2上。再次以如下方式選擇對(duì)激光參數(shù)和基底I與激光射束L之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)的調(diào)節(jié)，g卩，所有在由鉬形成的背電極薄層2以上的薄層和具有數(shù)微米厚度的層被燒蝕掉。保留有足夠厚的且適合于其微觀結(jié)構(gòu)的背電極薄層2。
[0048]在根據(jù)圖9的最后的步驟中，首先將前面封裝元件5涂裝到光入射側(cè)上。該前面封裝元件5例如可以由第二玻璃板形成，該第二玻璃板具有在其下的由EVA(Ethy lenviny Iacetat乙稀/醋酸乙稀共聚物)或足以不受天氣影響的聚合物薄膜構(gòu)成的薄膜。由此，一體式互連的薄層電池以持久不受天氣影響的方式被封裝。此外，還在模塊上裝配有用于與串聯(lián)互連的薄層電池電接觸的太陽(yáng)能模塊聯(lián)接裝置6。在圖9中未示出從太陽(yáng)能模塊聯(lián)接裝置6經(jīng)過(guò)基底I到達(dá)薄層電池的電接觸。
[0049]適用于在例如1064nm和532nm的激光波長(zhǎng)的情況下進(jìn)行所述的P2或P3結(jié)構(gòu)化的激光參數(shù)為在皮秒范圍內(nèi)的脈沖長(zhǎng)度，其中脈沖能量在1yJ至35yJ的范圍內(nèi)，其中，相對(duì)運(yùn)動(dòng)以如下方式來(lái)調(diào)節(jié)，即，實(shí)現(xiàn)了兩個(gè)相繼跟隨的脈沖的在空間上的重疊在10%至50%的范圍內(nèi)。
[0050]附圖標(biāo)記列表[0051 ] I 基底
[0052]2 背電極薄層
[0053]3 吸收薄層
[0054]4 前面電極結(jié)構(gòu)
[0055]40前電極薄層
[0056]41電極匯流結(jié)構(gòu)
[0057]5 前面封裝元件
[0058]6 太陽(yáng)能模塊聯(lián)接裝置
[0059]Pl背電極薄層的結(jié)構(gòu)化溝槽
[0060]P2吸收薄層的結(jié)構(gòu)化溝槽[0061 ] P3前電極結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)化溝槽
[0062] L 激光射束
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種用于對(duì)基底上的薄層進(jìn)行激光結(jié)構(gòu)化來(lái)制造一體式互連的薄層太陽(yáng)能電池的方法，所述方法具有以下步驟: -提供具有激光波長(zhǎng)的激光， -提供具有第一側(cè)和第二側(cè)的基底(I)，所述基底對(duì)于所述激光波長(zhǎng)來(lái)說(shuō)是透明的，其中，所述基底的第一側(cè)具有金屬的背電極薄層(2)，并且在所述金屬的背電極薄層(2)上布置有用于薄層太陽(yáng)能電池的吸收薄層(3)， -將激光射束(L)射入到所述基底上， -使所述激光射束(U沿著刻寫(xiě)線在所述基底(I)上運(yùn)動(dòng)并且/或者使所述基底(I)相對(duì)于所述激光射束(L)沿著刻寫(xiě)線運(yùn)動(dòng)， 其特征在于， 所述激光射束(L)射入到所述基底(I)的第二側(cè)上、穿過(guò)所述基底(I)落到所述金屬的背電極薄層(2)上并且所述激光射束以在納秒、皮秒或飛秒范圍內(nèi)的激光脈沖以如下方式調(diào)節(jié)并且以如下方式運(yùn)動(dòng)，即，沿著所述刻寫(xiě)線燒蝕掉布置在所述金屬的背電極薄層(2)上的吸收薄層(3)，并且在所述基底上保留被激光影響過(guò)的金屬的背電極薄層(2)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于進(jìn)行激光結(jié)構(gòu)化的方法，其特征在于，在所述吸收薄層(3)上布置有前電極結(jié)構(gòu)(4)，并且在所述刻寫(xiě)線的區(qū)域中將所述吸收薄層(3)連同在所述吸收薄層上的前電極結(jié)構(gòu)(4) 一起燒蝕掉。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于進(jìn)行激光結(jié)構(gòu)化的方法，其特征在于，在所述激光射束(L)沿著所述刻寫(xiě)線運(yùn)動(dòng)之后并且/或者在所述基底(I)相對(duì)于所述激光射束(L)沿著所述刻寫(xiě)線運(yùn)動(dòng)之后，將前電極結(jié)構(gòu)(4)施加到經(jīng)結(jié)構(gòu)化的吸收薄層上，并且緊接著使所述激光射束沿著與所述刻寫(xiě)線橫向錯(cuò)開(kāi)的另外的刻寫(xiě)線射入到所述基底(I)的第二側(cè)上、穿過(guò)所述基底(I)落到所述金屬的背電極薄層(2)上，并且所述激光射束以在納秒、皮秒或飛秒范圍內(nèi)的激光脈沖以如下方式調(diào)節(jié)并且激光射束(L)與基底(I)之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)以如下方式執(zhí)行，即，沿著所述另外的刻寫(xiě)線將布置在所述金屬的背電極薄層(2)上的吸收薄層(3)連同所述前電極結(jié)構(gòu)(4) 一起燒蝕掉，并且在所述基底上保留被激光影響過(guò)的金屬的背電極薄層(2)。4.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的用于進(jìn)行激光結(jié)構(gòu)化的方法，其特征在于，所述前電極結(jié)構(gòu)(4)構(gòu)造為前電極薄層(40)或構(gòu)造為具有布置在前電極薄層上的金屬的柵格網(wǎng)狀的電極匯集結(jié)構(gòu)(41)的前電極薄層(40)。5.根據(jù)上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的用于進(jìn)行激光結(jié)構(gòu)化的方法，其特征在于，所述基底(I)由玻璃構(gòu)成。6.根據(jù)上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的用于進(jìn)行激光結(jié)構(gòu)化的方法，其特征在于，所述吸收薄層(2)構(gòu)造為三元的或四元的半導(dǎo)體。7.根據(jù)上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的用于進(jìn)行激光結(jié)構(gòu)化的方法，其特征在于，所述激光射束(L)的激光波長(zhǎng)在接近紅外線范圍內(nèi)或可見(jiàn)光的頻譜范圍內(nèi)來(lái)選擇。8.根據(jù)上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的用于進(jìn)行激光結(jié)構(gòu)化的方法，其特征在于，使所述激光射束(L)和/或所述基底(I)運(yùn)動(dòng)，從而確保沿著所述刻寫(xiě)線的激光脈沖的10%至50%在空間上重疊。9.根據(jù)上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的用于進(jìn)行激光結(jié)構(gòu)化的方法，其特征在于，每脈沖的脈沖能量在IyJ至I OOyJ的范圍內(nèi)、優(yōu)選在15μ J至30μ J的范圍內(nèi)來(lái)選擇。10.—種對(duì)由在基底結(jié)構(gòu)中的一體式互連的薄層太陽(yáng)能電池構(gòu)成的薄層太陽(yáng)能模塊的制造方法，所述方法具有以下步驟: -提供由玻璃構(gòu)成的基底(I)， -在所述基底(I)上沉積出金屬的背電極薄層， -對(duì)所述金屬的背電極薄層(2)執(zhí)行Pl激光結(jié)構(gòu)化步驟， -在經(jīng)結(jié)構(gòu)化的金屬的背電極薄層(2)上沉積出吸收薄層(3)， -對(duì)所述吸收薄層(3)執(zhí)行Ρ2激光結(jié)構(gòu)化步驟， -在經(jīng)結(jié)構(gòu)化的吸收薄層(3)上沉積出前電極薄層(40)， -對(duì)所述吸收薄層(3)與所述前電極薄層(40) —起執(zhí)行Ρ3激光結(jié)構(gòu)化步驟， -利用前面封裝元件(5)以持久不受天氣影響的方式封裝一體式互連的薄層太陽(yáng)能電池，以及 -將持久不受天氣影響的電太陽(yáng)能模塊連接裝置(6)接駁在所述基底(I)上， 其特征在于，根據(jù)權(quán)利要求1至9中任一項(xiàng)所述的用于進(jìn)行激光結(jié)構(gòu)化的方法來(lái)執(zhí)行Ρ2激光結(jié)構(gòu)化步驟和/或Ρ3激光結(jié)構(gòu)化步驟。11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的制造方法，其特征在于，在封裝和接駁聯(lián)接裝置的方法步驟之前執(zhí)行下面的另外的方法步驟: -將激光射束(L)射入到所述基底上， -使所述激光射束(L)沿著至少一條切割線(S)在所述基底(I)上運(yùn)動(dòng)并且/或者使所述基底(I)相對(duì)于所述激光射束(L)運(yùn)動(dòng)，用以借助激光射束(L)與基底(I)之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生至少一個(gè)絕緣溝槽(I 1、12、13、14)，其中，所述激光射束(I)射入到所述基底(I)的第二側(cè)上、穿過(guò)所述基底(I)落到所述金屬的背電極薄層(2)上，并且所述激光射束以在皮秒或飛秒范圍內(nèi)的激光脈沖以如下方式調(diào)節(jié)并且所述激光射束(L)與基底(I)之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)以如下方式實(shí)施，即，連同所述金屬的背電極薄層(2)—起將布置在所述金屬的背電極薄層上的吸收薄層(3)和布置在所述吸收薄層上的前電極結(jié)構(gòu)(4)沿著分割線(S)從所述基底(I)燒蝕掉。
【文檔編號(hào)】H01L31/0463GK106030827SQ201480048072
【公開(kāi)日】2016年10月12日
【申請(qǐng)日】2014年8月28日
【發(fā)明人】迪爾克·赫爾曼, 斯特凡·馬沙爾, 帕特里克·蒙德
【申請(qǐng)人】北京鉑陽(yáng)頂榮光伏科技有限公司