[发明专利]使用特殊脉冲式laser进行CIGS膜层划线

说明书

技术领域

本方法是将薄膜太阳能中的技术核心CIGS划线技术，CIGS与非晶硅、微晶硅相同都需要切成小片的电池来进行串联发电，可以使得太阳能电池电压与电流的提升，来提升发电效率，而在非晶硅与微晶硅中都是使用Laser进行划线，但是CIGS受限于材料关系，仅能用机械式划线机来进行划线，故本发明是要调整laser脉冲来让laser的能量不至于太高影响CIGS，并靠着Laser划线精准的优点划线来提升太阳能电池效率。

背景技术

业界对于薄膜太阳能电池中已有许多的研究，而在近几年来有一新兴的产业为CIGS产业，其藉由Cu、In、Ga、Se的材料来进行镀膜，此产业的优点在于其只要使用目前市面上最常用的机台PVD即可完成，且在镀膜过程中所使用的气体并不会有危害人员的气体，且其CIGS在光吸收上，可以大量的吸收到长波段(如500nm~1300nm波段)的光源，故其发电转换效率可以达到最高，故是目前许多研究单位及企业追族的材料，而在CIGS中由于镀膜都是使用金属进行镀膜呈半导体状，其使用的背电极则是以钼为主，而前电极则是以AZO材料为主，而在前电极与背电极产生发电的同时，其CIGS会因为相形成关系而吸收较强烈的光，在一般非晶硅与微晶硅中的硅比较不受laser能量的影响，故不会转相，但在CIGS中则因为Laser的热效应会使得其产生转相，故常常使用机械式划线机进行划线，但因为机械式划线机会将其无效面积刻划较大，损失面积增大，故有企业试着使用Laser来进行划线，期望可以藉由laser本身划线的精准度来将CIGS效率更加提升。

发明内容

本发明主要目的是使用特殊脉冲式laser进行CIGS膜层划线，一般CIGS模组中，背电极钼则是使用laser进行划线，而在CIGS中则是考虑到CIGS会因为一般Laser产生的高热能量，其高热能量在温度远远超过CIGS本身能承受温度，当温度过高会导致CIGS开始转相形成金属相，这样的金属相会使得前电极与背电极直接导通，失去其二级体及欧姆接触的效果，故本发明则是要改变Laser出光的频率，让laser光输出改成脉冲的方式来进行划线，其脉冲的意思是指当光一出光后，其光会马上停止功率，让光能量先降下，待约数各奈秒后再次出光，这样的出光方式可以让CIGS在一接触Laser后会开始熔融但还不会开始转相，随后当laser再次出光，其只会去除熔融部分而不会造成CIGS转相，再加上Laser本身最大功能就是精准度高，故可藉由这样的方式来提升CIGS太阳能膜层的效率。

附图说明

下面是结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1是本发明之Laser划线机示意图；图2是本发明之脉冲式laser出光频率方式示意图。

主要元件符号说明：1 …滚轮2 …CIGS玻璃3…定位Sensor4 …Laser输出器5 …固定架6…集尘器7…固定玻璃夹。

具体实施方式

    兹将本发明配合附图，详细说明如下所示：图1为本发明使用特殊脉冲式laser进行CIGS膜层划线之划线机示意图，由图中可知，其CIGS玻璃2先由滚轮1传送进入Laser划线机本体内部，随后由定位Sensor 3将玻璃进行定位，此外再由夹子7固定住玻璃，此时会先将集尘器6开启，并且将Laser 4开启，此雷射所使用的波长可以用532nm及1064nm及355nm这三种波长都可以作划线，因为CIGS对这三种laser波长都可以吸收，但是主要还是在laser的出光频率部分，故仍是取决于脉冲式laser为主，而laser主要是有一固定器5作支撑，而划线则是Laser保持不动，玻璃则是靠着夹子固定，然后用滚轮进行传动来作划线，而在划线的时候因为CIGS是采用正切，故玻璃膜面需朝上，故在机台上头架设集尘器来作粉尘的吸附，藉此来完整的进行玻璃划线，且因为机台跟雷射的精准度，因此可以让划线的无效区缩小，这样的改变可以让玻璃有更换发电面积，藉此来提升整体转换效率。

   请参阅图2，此为本发明使用特殊脉冲式laser进行CIGS膜层划线之脉冲方式示意图，由图中可以得知，一般的Laser在出光时都是固定的频率，所以出光都是固定的，这样的热效应较强，故可能造成CIGS会因为热效应开始转相，因此，本发明是调整脉冲式的Laser，当laser出光后，会开始延迟出光，在本发明中是延迟275毫秒，这样的延迟会让CIGS受到热能之后会有降温的时间，这个降温就不会让CIGS开始转相，且降温后重新再作划线，其能量只会去除已经熔融待去除的CIGS粉尘，因此就不会熔融不该清除的CIGS，因此就不会造成CIGS效率受到影响。

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。