一种利用水导激光的太阳能电池局域场制作装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种太阳能电池局域场制作装置，尤其涉及一种利用水导激光的太阳能电池局域场制作装置。
【背景技术】
[0002]光伏发电是新能源技术中最具有前途的技术之一，而采用硅基太阳能电池发电占据了 90%以上的光伏市场，是未来几十年最有希望普及的光伏应用产品。随着硅基太阳能电池效率的不断提高，发电成本随之降低。
[0003]针对硅基太阳能电池效率提高的技术逐渐更新，其中激光辅助形成局域场是最新的一种接近产业化的高效电池技术。使用激光开孔、激光掺杂、激光熔融等技术形成正发射极局域场或背局域场以达到提高开路电压，改善填充因子的效果，最终达到提高太阳能电池光电转换效率的目的。
[0004]但是激光辅助的激光开孔、激光掺杂、激光熔融等技术应用在硅太阳能电池上时，常常会出现一些开孔边缘不整齐，引起氧化，引起位错层等问题。
【实用新型内容】
[0005]本实用新型所要解决的技术问题是提供一种利用水导激光的太阳能电池局域场制作装置，在用于硅太阳能电池局域场制作时，可有效消除由于激光热效应造成的开孔边缘不整齐，熔融深度及形状难以控制的问题。
[0006]本实用新型为解决上述技术问题而采用的技术方案是提供一种利用水导激光的太阳能电池局域场制作装置，包括激光源，其中，所述激光源设于压力水腔上，所述压力水腔的顶部设有喷嘴，所述激光源位于喷嘴正上方，所述激光源和喷嘴之间依次设有聚焦透镜和石英板，所述聚焦透镜的焦点位于喷嘴处，所述压力水腔的底部为载台并形成有载台凹槽。
[0007]上述的利用水导激光的太阳能电池局域场制作装置，其中，所述激光源产生的激光波长范围为266?1064nm，所述聚焦透镜形成的光斑大小为20?100 μπι。
[0008]上述的利用水导激光的太阳能电池局域场制作装置，其中，所述喷嘴直径为20?80 μ m，所述喷嘴距离压力水腔底部载台的高度为I?5cm。
[0009]上述的利用水导激光的太阳能电池局域场制作装置，其中，所述压力水腔的高度为2?30mm，所述载台凹槽的深度为3mm。
[0010]上述的利用水导激光的太阳能电池局域场制作装置，其中，所述压力水腔的顶部设有补液管，底部设有溶液流出口。
[0011]上述的利用水导激光的太阳能电池局域场制作装置，其中，所述压力水腔内装有高压去离子水或水溶液。
[0012]本实用新型对比现有技术有如下的有益效果:本实用新型提供的利用水导激光的太阳能电池局域场制作装置，通过压力水腔及喷嘴形成微细水柱，设置载台凹槽使得太阳能电池片表面形成覆膜，可有效防止烧蚀表面氧化，消除由于激光热效应造成的开孔边缘不整齐，熔融深度及形状难以控制的问题。
【附图说明】
[0013]图1为本实用新型利用水导激光的太阳能电池局域场制作装置结构示意图。
[0014]图中:
[0015]I运动导轨 2太阳能电池片 3溶液流出口
[0016]4喷嘴5石英板6激光源
[0017]7聚焦透镜 8补液管9压力水腔
[0018]10载台凹槽
【具体实施方式】
[0019]下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步的描述。
[0020]图1为本实用新型利用水导激光的太阳能电池局域场制作装置结构示意图。
[0021]请参见图1，本实用新型提供的利用水导激光的太阳能电池局域场制作装置，包括激光源6，其中，所述激光源6设于压力水腔9上，所述压力水腔9的顶部设有喷嘴4，所述激光源6位于喷嘴4正上方，所述激光源6和喷嘴4之间依次设有聚焦透镜7和石英板5，所述聚焦透镜7的焦点位于喷嘴4处，激光通过水柱的引导，到达太阳能电池片2表面，所述压力水腔9的底部为载台并形成有载台凹槽10。
[0022]本实用新型提供的利用水导激光的太阳能电池局域场制作装置，其中，所述激光源6产生的激光波长范围为266?1064nm，所述聚焦透镜7形成的光斑大小为20?100 μ m，激光经过压力水腔9顶部的高透光率的石英板5进入压力水腔。所述压力水腔9的顶部设有补液管8，底部设有溶液流出口 3 ;所述压力水腔9内装有高压去离子水或水溶液。
[0023]本实用新型提供的利用水导激光的太阳能电池局域场制作装置，所述喷嘴4直径为20?80 μ m，喷出的水柱的直径为20?80 μ m，所述喷嘴4距离压力水腔9底部载台的高度为I?5cm ;所述压力水腔9的高度为2?30mm，所述载台凹槽10的深度约为3mm，当太阳能电池片2放置在载台凹槽10内时，液体或胶体自然流动，将太阳能电池片2表面覆盖一层约Imm厚的液体膜或胶膜；从而可以预先驱赶走电池片表面空隙中的空气，可有效防止烧蚀表面氧化，当溶液为弱碱性或弱酸性溶液时，可预先消除电池片表面的缺陷所吸附的自由离子，对电池片烧蚀效果的均一性具有很好的保障。
[0024]本实用新型提供的利用水导激光的太阳能电池局域场制作装置，其中，载台为不锈钢材质，具有良好的导热效果，载台凹槽10内为流动水，对电池片具有较好的冷却效果，对电池片表面烧蚀所造成的杂质或废渣，具有一定的清洗作用；当凹槽内溶液为弱碱性或弱酸性溶液时，对于表面激光烧蚀后造成的位错层具有腐蚀去除的效果。采用本实用新型的激光辅助装置用于PERC技术中膜开孔时，激光波长采用为1064nm，激光聚焦后的光斑直径为60 μm，喷嘴直径为65 μπι ;喷出的水柱直径为70 μm，喷嘴距离电池片高度为3cm ;激光聚焦焦点在喷嘴处，激光通过水柱的引导，到达电池片表面；载台凹槽深度为3mm，电池片放入后，浸润深度为Imm;载台凹槽10内采用重量百分浓度为4%的NaOH溶液，温度为50°C，对电池片表面烧蚀残痕具有清洗效果；不锈钢载台内含有恒温加热元件，可使得载台、溶液及放置其上的电池片温度保持在50°C ;使用此激光对电池片表面进行线状开孔，线宽为65μπι，线间隙为500 μπι，对于激光辅助制备局域场以提高太阳能电池的效率，提供了一种非常有效的实现方案。
[0025]虽然本实用新型已以较佳实施例揭示如上，然其并非用以限定本实用新型，任何本领域技术人员，在不脱离本实用新型的精神和范围内，当可作些许的修改和完善，因此本实用新型的保护范围当以权利要求书所界定的为准。
【主权项】
1.一种利用水导激光的太阳能电池局域场制作装置，包括激光源(6)，其特征在于，所述激光源(6)设于压力水腔(9)上，所述压力水腔(9)的顶部设有喷嘴(4)，所述激光源(6)位于喷嘴(4)正上方，所述激光源(6)和喷嘴(4)之间依次设有聚焦透镜(7)和石英板(5)，所述聚焦透镜(7)的焦点位于喷嘴(4)处，所述压力水腔(9)的底部为载台并形成有载台凹槽(10)。
2.如权利要求1所述的利用水导激光的太阳能电池局域场制作装置，其特征在于，所述激光源(6)产生的激光波长范围为266?1064nm，所述聚焦透镜(7)形成的光斑大小为20 ?100 μ mD
3.如权利要求1所述的利用水导激光的太阳能电池局域场制作装置，其特征在于，所述喷嘴(4)直径为20?80μπι，所述喷嘴(4)距离压力水腔(9)底部载台的高度为I?5cm0
4.如权利要求3所述的利用水导激光的太阳能电池局域场制作装置，其特征在于，所述压力水腔(9)的高度为2?30mm，所述载台凹槽(10)的深度为3mm。
5.如权利要求1所述的利用水导激光的太阳能电池局域场制作装置，其特征在于，所述压力水腔(9)的顶部设有补液管(8)，底部设有溶液流出口(3)。
6.如权利要求1所述的利用水导激光的太阳能电池局域场制作装置，其特征在于，所述压力水腔(9)内装有高压去离子水或水溶液。
【专利摘要】本实用新型公开了一种利用水导激光的太阳能电池局域场制作装置，包括激光源，其中，所述激光源设于压力水腔上，所述压力水腔的顶部设有喷嘴，所述激光源位于喷嘴正上方，所述激光源和喷嘴之间依次设有聚焦透镜和石英板，所述聚焦透镜的焦点位于喷嘴处，所述压力水腔的底部为载台并形成有载台凹槽；所述喷嘴直径为20～80μm，所述喷嘴距离压力水腔底部载台的高度为1～5cm。本实用新型提供的利用水导激光的太阳能电池局域场制作装置，通过压力水腔及喷嘴形成微细水柱，设置载台凹槽使得太阳能电池片表面形成覆膜，可有效防止烧蚀表面氧化，消除由于激光热效应造成的开孔边缘不整齐，熔融深度及形状难以控制的问题。
【IPC分类】H01L31-18, H01L21-67
【公开号】CN204441312
【申请号】CN201520160653
【发明人】高文秀, 李帅, 赵百通
【申请人】江苏盎华光伏工程技术研究中心有限公司
【公开日】2015年7月1日
【申请日】2015年3月20日