薄膜太陽能電池沉積層邊緣除料方法
2023-04-24 11:34:16 1
專利名稱：薄膜太陽能電池沉積層邊緣除料方法
技術領域：
本發明涉及一種薄膜太陽能電池沉積層邊緣除料方法，特別涉及一種通過利用超 聲波刀具將薄膜太陽能電池的沉積層邊緣去除的方法。
背景技術：
薄膜太陽能電池是在塑膠、玻璃或金屬的基板上沉積出一層具有導電性的沉積 層，沉積層大致包括一透明導電膜(TC0膜)、一 P-I-N矽薄膜以及一背接觸膜，且每層沉積 膜均需切割出適當距離的獨立電池區塊(cell)，以形成可產生光電效應的薄膜。在上述沉 積層沉積完畢後，須去除沉積層位於基板邊緣的區域，以避免在後續封框組裝時產生短路 現象，此去除沉積層邊緣區域的製程稱為邊緣去除(Edge Deletion)。現有進行邊緣去除的方式是通過噴砂或雷射熱熔進行，然而，噴砂由於比較容易 造成碎屑或粉塵殘留在電池區塊之間的縫隙中或薄膜太陽能電池上，清除不易，而雷射熱 熔則是速度較慢且成本較高。
發明內容
因此，針對前述利用噴砂容易使碎屑或粉塵殘留在電池區塊的問題，以及利用激 光熱熔容易有速度較慢且成本較高的問題，本發明提供一種薄膜太陽能電池沉積層邊緣除 料方法，可減少加工碎屑、粉塵殘留，且成本較低、加工速度較快。本發明所述的薄膜太陽能電池沉積層邊緣除料方法，通過利用一超聲波刀具沿該 薄膜太陽能電池的基板邊緣進給，將該薄膜太陽能電池鄰近基板邊緣的沉積層去除。本發明所述的薄膜太陽能電池沉積層邊緣除料方法，驅動該超聲波刀具進行除料 之前，先利用一遮罩覆蓋該沉積層並且使該沉積層欲去除的邊緣區域露出。本發明所述的薄膜太陽能電池沉積層邊緣除料方法，當該超聲波刀具受驅動進給 除料時，同時於該超聲波刀具周圍進行抽氣，以將該沉積層的碎屑抽離。本發明所述的薄膜太陽能電池沉積層邊緣除料方法，當該超聲波刀具將該薄膜太 陽能電池位於基板邊緣的沉積層去除後，利用超聲波震動將殘留於該薄膜太陽能電池的碎 屑、粉塵震除。本發明所述的薄膜太陽能電池沉積層邊緣除料方法，該超聲波刀具受驅動以銑 削、切削或磨削的方式進給。本發明所述的薄膜太陽能電池沉積層邊緣除料方法，當該超聲波刀具受驅動進給 時，同時驅動該超聲波刀具繞自身中心旋轉。本發明的有益效果在於通過利用超聲波刀具對薄膜太陽能電池沉積層邊緣進行 除料作業，相較於以往噴砂的方式，可減少碎屑、粉塵殘留，而相較於利用雷射加工的方式， 不僅加工速度較快，成本也比較低廉。
圖1是一薄膜太陽能電池的結構示意圖。圖2是依據本發明薄膜太陽能電池沉積層邊緣除料方法所使用的一除料設備示 意圖。圖3是依據本發明薄膜太陽能電池沉積層邊緣除料方法的一個較佳實施例的步 驟流程圖。圖4是依據本發明的除料方法的較佳實施例中，將遮罩覆蓋於薄膜太陽能電池沉 積層上的示意圖。圖5是依據本發明的除料方法的較佳實施例中，利用超聲波刀具進行除料的示意圖。圖6是依據本發明的除料方法的較佳實施例中，利用超聲波刀具進行除料並且同 時抽氣的側視示意圖。圖7是依據本發明的除料方法的較佳實施例中，利用另一種結構的超聲波刀具進 行除料的示意圖，且圖7中並未畫出罩體。圖8是依據本發明的除料方法的較佳實施例中，利用又一種結構的超聲波刀具進 行除料的示意圖，且圖8中並未畫出罩體。
具體實施例方式下面結合附圖及實施例對本發明進行詳細說明。參閱圖1，本發明薄膜太陽能電池沉積層邊緣除料方法用以將薄膜太陽能電池1 的沉積層12位於基板11邊緣的區域(如圖1所示的假想線區塊)切除。一般薄膜太陽能 電池1包括一基板11以及沉積於基板11的一沉積層12，以下實施例所指的沉積層12大致 包括一透明導電膜(TC0膜)、一P-I-N薄膜以及一背接觸膜，但本發明可加工的薄膜太陽能 電池並不以此態樣為限，主要是將基板11上方並且位於基板11邊緣的導電材料去除，使導 電材料的邊緣偏移(offset)入基板11的邊緣內側，避免薄膜太陽能電池1在後續封框組 裝時容易發生短路現象。如圖2所示，本發明薄膜太陽能電池沉積層邊緣除料方法利用一除料設備2進行， 除料設備2包括一輸送機構21、一位於輸送機構21下遊的加工平臺22、一清洗平臺23以 及一除料機構24(見圖5)，加工平臺22包括一平臺本體221、一位於平臺本體221上方並 且可受驅動往下位移以鄰近平臺本體221的遮罩222，以及一繞設於遮罩222底面鄰近外緣 處的防塵條223，防塵條223可以是具有彈性的橡膠材質等。除料機構24包括一超聲波刀 具241、一罩設在超聲波刀具241外並且底部開口的罩體242以及一用以對罩體242內部空 間進行抽氣的抽氣設備(圖未示)。參閱圖3，本發明薄膜太陽能電池沉積層邊緣除料方法的一個較佳實施例包括以 下步驟步驟11 利用遮罩222覆蓋於薄膜太陽能電池1的沉積層12中央區域。配合參 閱圖2、圖4，在該步驟中，薄膜太陽能電池1由輸送機構21輸送至平臺本體221上並且定 位，將薄膜太陽能電池1定位於平臺本體221的方式可以是利用真空吸附或機械定位等方 式，接著，再驅動位於平臺本體221上方的遮罩222往下位移以鄰近薄膜太陽能電池1，並且 使遮罩222底面的防塵條223接觸於薄膜太陽能電池1的沉積層12上(如圖6所示)，此處，遮罩222的面積小於沉積層12的面積，以至於當遮罩222覆蓋於薄膜太陽能電池1的 沉積層12上時，能使薄膜太陽能電池1欲清除的沉積層12邊緣區域外露。步驟12 驅動超聲波刀具241進行除料。配合參閱圖2、圖4、圖5、圖6，在將遮罩 222覆蓋於薄膜太陽能電池1的沉積層12上之後，便可驅動超聲波刀具241進行除料作業， 在本實施例中，使超聲波刀具241末端側向朝向沉積層12中央並且繞自身中心旋轉而以磨 削的方式進給，再配合超聲波震動進行加工，藉此將基板11上方外露於遮罩222外的沉積 層12邊緣區域去除，此處，驅動超聲波刀具241進給可以利用程序控制的方式驅動，此外， 值得一提的是，在該步驟中，當超聲波刀具241進行除料作業時，同時利用抽氣設備對罩體 242內部的空間進行抽氣(如圖6的箭頭方向所示)，使得被罩體242罩住的超聲波刀具241 周圍空間產生負壓，以將加工時所產生的沉積層12碎屑、粉塵抽離，避免加工碎屑、粉塵殘 留於薄膜太陽能電池1上。步驟13 超聲波清洗。配合參閱圖2，當超聲波刀具241將沉積層12位於基板11 邊緣的材料去除之後，接著再將加工完的薄膜太陽能電池1移至清洗平臺23上，在本實施 例中，清洗平臺23為一超聲波震動平臺，利用超聲波震動的方式，或再配合吹氣方式，對薄 膜太陽能電池1進行「乾洗」，將仍殘留在薄膜太陽能電池1上的加工碎屑清除，即完成薄膜 太陽能電池1的沉積層12邊緣除料的作業。前述步驟11中，在加工前利用遮罩222覆蓋沉積層12中央區域的另一個作用在 於，通過遮罩222底面的防塵條223設置，也可避免除料過程中所產生的碎屑及粉塵飛入沉 積層12位於遮罩222所覆蓋的區域內或掉入電池區塊之間的間隙，造成後續清洗困難。參閱圖6、圖7，前述步驟12中，在另一種做法中，超聲波刀具241』的結構也可以 類似刮刀的結構，而以刮削方式進給並且配合超聲波震動，或者，超聲波刀具241」的結構也 可以類似磨輪的結構，加工時，驅動超聲波刀具241」末端朝下並且繞自身中心轉動而沿著 薄膜太陽能電池1的基板11邊緣以類似銑削的方式進給並且配合超聲波震動。除此之外，本發明在利用超聲波刀具241、241，、241」進行除料時，也並不以單一刀 具為限，也可以是多組刀具以不同方向進給而同時對薄膜太陽能電池1的不同外緣處進行 除料作業。綜上所述，本發明通過利用超聲波刀具241進行薄膜太陽能電池1的沉積層12邊 緣除料作業，再配合加工時同時進行抽氣的作業以及後續超聲波清洗的作業，相較於以往 噴砂的方式，可減少碎屑、粉塵殘留，而相較於利用雷射加工的方式，不僅加工速度較快，成 本也比較低廉，所以確實能達成本發明的目的。
權利要求
一種薄膜太陽能電池沉積層邊緣除料方法，其特徵在於，該薄膜太陽能電池沉積層邊緣除料方法通過利用一超聲波刀具沿該薄膜太陽能電池的基板邊緣進給，將該薄膜太陽能電池位於基板邊緣的沉積層去除。
2.根據權利要求1所述的薄膜太陽能電池沉積層邊緣除料方法，其特徵在於，當該超 聲波刀具受驅動進給除料時，同時於該超聲波刀具周圍區域進行抽氣，以將該沉積層的碎 屑抽離。
3.根據權利要求2所述的薄膜太陽能電池沉積層邊緣除料方法，其特徵在於，驅動該 超聲波刀具進行除料之前，先利用一遮罩覆蓋該沉積層並且使該沉積層欲去除的邊緣區域 露出。
4.根據權利要求1所述的薄膜太陽能電池沉積層邊緣除料方法，其特徵在於，驅動該 超聲波刀具進行除料之前，先利用一遮罩覆蓋該沉積層並且使該沉積層欲去除的邊緣區域 露出。
5.根據權利要求1所述的薄膜太陽能電池沉積層邊緣除料方法，其特徵在於，當該超 聲波刀具將該薄膜太陽能電池位於基板邊緣的沉積層去除後，利用超聲波震動將殘留於該 薄膜太陽能電池的碎屑、粉塵震除。
6.根據權利要求1所述的薄膜太陽能電池沉積層邊緣除料方法，其特徵在於，該超聲 波刀具受驅動以銑削、切削或磨削的方式進給。
7.根據權利要求1所述的薄膜太陽能電池沉積層邊緣除料方法，其特徵在於，當該超 聲波刀具受驅動進給時，同時驅動該超聲波刀具繞自身中心旋轉。
全文摘要
本發明提供一種薄膜太陽能電池沉積層邊緣除料方法，通過利用超聲波刀具將薄膜太陽能電池鄰近基板邊緣的沉積層去除，較佳者，可配合抽氣設備，於刀具進行除料時，同時將加工碎屑及粉塵吸除。相較於以往以噴砂方式進行除料，本發明可減少加工碎屑及粉塵殘留於薄膜太陽能電池上，而相較於以往雷射加工的方式，本發明所需要的成本較低，且加工速度也比較快。
文檔編號H01L31/18GK101853896SQ20091013006
公開日2010年10月6日 申請日期2009年4月3日 優先權日2009年4月3日
發明者王祥亨 申請人:神威光電股份有限公司;王祥亨