非晶硅薄膜電池激光工藝介紹課件

非晶硅薄膜電池

激光工藝介紹非晶硅薄膜電池

激光工藝介紹目錄設(shè)計(jì)基本介紹激光機(jī)簡(jiǎn)介激光器介紹工藝標(biāo)準(zhǔn)具體介紹附件目錄設(shè)計(jì)基本介紹2芯片段工藝流程圖磨邊清洗一PECVD二維碼/P1清洗二預(yù)熱清洗那邊三P4P3PVDP6退火反壓P2芯片電性能測(cè)試芯片段P5激光絕緣刻線磨邊＆清洗P7異形激光掃邊P8激光打孔芯片切割組件最終電性能測(cè)試＆灌膠中空工藝修邊高壓釜層壓/輥壓自動(dòng)/手動(dòng)組裝組件段工藝流程圖裝接線盒清潔＆包裝BIPV工藝流程與相關(guān)工段芯片段工藝流程圖磨邊清洗一PECVD二維碼/P1清洗二預(yù)熱清3玻璃接線盒a-SiAZO+AlEVA背板玻璃FTO玻璃接線盒a-SiAZO+AlPVB背板玻璃FTOP1P2P3激光在工藝過(guò)程中作用：分割標(biāo)準(zhǔn)件成子電池；讓子電池形成串聯(lián)；絕緣和可靠性處理；形狀切割需求激光&電池設(shè)計(jì)玻璃接線盒a-SiAZO+AlEVA背板玻璃FTO玻璃接線盒4為什么標(biāo)準(zhǔn)件分割標(biāo)成39個(gè)子電池串聯(lián)？電極引線搭配內(nèi)阻消耗輸電浪費(fèi)原材料消耗(死區(qū))問(wèn)題思考為什么標(biāo)準(zhǔn)件分割標(biāo)成39個(gè)子電池串聯(lián)？問(wèn)題思考5問(wèn)題思考——Laser切割的必要性原理：激光經(jīng)過(guò)聚焦后照射到材料上，使材料溫度急劇升高至熔化或氣化，隨著激光與被切割材料的相對(duì)運(yùn)動(dòng)，在切割材料上形成切縫從而達(dá)到切割的目的與傳統(tǒng)切割優(yōu)勢(shì)：切割精度高、切縫窄、質(zhì)量好、熱影響區(qū)較小，且切割端面平整光滑切割速度快，加工效率高是一種非接觸式切割，沒(méi)有機(jī)械加工力，不會(huì)產(chǎn)生形變，也不存在加工屑、油污、噪聲等污染問(wèn)題，是一種綠色環(huán)保加工切割能力強(qiáng)，幾乎可以切割任何材料與傳統(tǒng)切割劣勢(shì)：激光在切割時(shí)，對(duì)電池片的晶相有一定的損傷，會(huì)造成電池片一定程度上的破損、隱裂電池片的晶相受損后，制作成的太陽(yáng)能組件在工作時(shí)存在漏電隱患問(wèn)題思考——Laser切割的必要性原理：6問(wèn)題思考——使用脈沖激光的必要性加工材料時(shí)間短峰值能量高熱影響區(qū)域小易于控制劃刻深度被噴出材料可以帶走多余能量問(wèn)題思考——使用脈沖激光的必要性7我司激光機(jī)設(shè)備分廠設(shè)備廠商激光器備注一分廠大族ROFIN無(wú)UPS,P1無(wú)CCD二分廠MITROFIN配UPS,P1有CCD我司激光機(jī)設(shè)備分廠設(shè)備廠商激光器備注一分廠大族ROFIN無(wú)U8激光刻劃?rùn)C(jī)機(jī)臺(tái)組件羅芬激光系統(tǒng)真空集塵系統(tǒng)CCD跟蹤系統(tǒng)進(jìn)出料劃線運(yùn)動(dòng)輔助機(jī)構(gòu)傳感器電力供給PLC單元運(yùn)動(dòng)控制電機(jī)驅(qū)動(dòng)CDA供給Y1、Y2軸芯片定位芯片支撐芯片運(yùn)動(dòng)冷水機(jī)激光器激光控制器真空泵集塵箱CCD相機(jī)CCD控制模塊激光機(jī)構(gòu)成介紹激光刻劃?rùn)C(jī)機(jī)臺(tái)組件羅芬激光系統(tǒng)真空集塵系統(tǒng)CCD跟蹤系統(tǒng)進(jìn)出9有進(jìn)片臺(tái)和出片臺(tái)組成，配備帶滾輪旋轉(zhuǎn)軸，步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)傳送軸，帶動(dòng)旋轉(zhuǎn)軸和滾輪同步轉(zhuǎn)動(dòng)，基片在滾輪上水平傳輸若采用膜面向下的刻蝕方式，則在送料系統(tǒng)設(shè)有基片反轉(zhuǎn)裝置激光機(jī)構(gòu)成介紹送料系統(tǒng)

直線電機(jī)和直線導(dǎo)軌控制激光頭做X方向運(yùn)動(dòng)，基片做Y方向運(yùn)動(dòng);氣浮支撐基片

采用檢測(cè)級(jí)大理石作為主體基座，確保整機(jī)剛性和消除工作臺(tái)對(duì)激光頭的震動(dòng)干涉；基片運(yùn)動(dòng)直線電機(jī)激光頭運(yùn)動(dòng)直線電機(jī)加工系統(tǒng)有進(jìn)片臺(tái)和出片臺(tái)組成，配備帶滾輪旋轉(zhuǎn)軸，步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)傳送軸，10CCD(ChargeCoupledDevice)圖像智能定位系統(tǒng)P2、P3刻蝕時(shí)，以P1第一條線為定位基準(zhǔn)；

CCD定位系統(tǒng)保證三層膜相鄰三條線的平行度激光機(jī)構(gòu)成介紹定位系統(tǒng)TCO、a-Si和背電極分別對(duì)應(yīng)1064nm紅外激光和532nm綠激光。1064nm紅外激光器可調(diào)功率9-11W，532nm紅外激光器可調(diào)功率0.6-0.9W激光系統(tǒng)CCD(ChargeCoupledDevice)圖像智能11刻蝕區(qū)一側(cè)采用吹氣設(shè)備把刻蝕產(chǎn)生的塵埃吹離刻蝕區(qū)域，在相反的一側(cè)采用吸氣設(shè)備吸收氣體及塵埃激光機(jī)構(gòu)成介紹除塵系統(tǒng)

PC主控制系統(tǒng)，人機(jī)界面友好配備警示燈、蜂鳴器、急停、激光安全鎖等安全警示、開(kāi)關(guān)；電源：三相380+/-38VAC，12kW，50/60Hz；壓縮空氣壓力5kg/cm2以上控制系統(tǒng)主畫(huà)面電機(jī)控制激光控制時(shí)間設(shè)置報(bào)警畫(huà)面自動(dòng)運(yùn)行速度確定進(jìn)料速度進(jìn)料減速進(jìn)料進(jìn)給速度進(jìn)給減速出料進(jìn)給速度出料速度調(diào)整電機(jī)1速度調(diào)整電機(jī)2速度8080808050802，02，0°/s/°/s°/s°/s°/s°/smm/smm/sX軸速度Y軸速度X軸加工位Y軸取片位Y軸定位位置Y軸等候位調(diào)整電機(jī)1取片位調(diào)整電機(jī)2取片位100100-20-2010100-5-5mm/smm/smmmmmmmmmmmm刻蝕區(qū)一側(cè)采用吹氣設(shè)備把刻蝕產(chǎn)生的塵埃吹離刻蝕區(qū)域，在相反的12激光刻劃示意進(jìn)料P2/P3刻劃出料定位捕捉P1刻劃P2P3激光刻劃示意進(jìn)料P2/P3刻劃出料定位捕捉P1刻劃P2P313

工作物質(zhì)激勵(lì)源反射鏡出射鏡激光出射激光器具體介紹基本組成泵浦源

工作物質(zhì)

諧振腔激光產(chǎn)生的過(guò)程1、泵浦源發(fā)出強(qiáng)光照射工作物質(zhì)，工作物質(zhì)吸收光子，電子經(jīng)過(guò)能級(jí)躍遷，發(fā)出另一種波長(zhǎng)的光。2、新產(chǎn)生的光在諧振腔內(nèi)往復(fù)震蕩，得到高能量密度和高指向性的光。3、通過(guò)Q開(kāi)關(guān)，倍頻晶體，光路等過(guò)程，對(duì)光進(jìn)行調(diào)整得到我們需要的激光。我們現(xiàn)場(chǎng)所用激光泵浦源發(fā)出808nm的光，工作物質(zhì)發(fā)出1064nm的光工作物質(zhì)激勵(lì)源反射鏡出射鏡激光出射激光器具體介紹基本組成14激光器具體介紹特點(diǎn)單色性、相干性、方向性、高亮度分類氣體激光器:長(zhǎng)范圍紫外到遠(yuǎn)紅外階段液體激光器:在醫(yī)療或物質(zhì)分析方面有廣泛作用，波長(zhǎng)覆蓋范圍321nm-1.168um固體激光器:以紅寶石和石榴石兩類激光為代表，通常有較大的功率輸出。波長(zhǎng)范圍可見(jiàn)光、近紅外波段.例摻釹釔鋁石榴石（簡(jiǎn)稱Nd:YAG，波長(zhǎng)1.064um）半導(dǎo)體激光器:一般為0.6～1.55微米，主要在近紅外波段。

激光器具體介紹特點(diǎn)分類15激光器關(guān)鍵參數(shù)對(duì)工藝影響工作物質(zhì)P1，P2，P3激光器所需波長(zhǎng)不同，但可用同一物質(zhì)通過(guò)倍頻器實(shí)現(xiàn)頻率變化調(diào)Q與鎖模作用普通脈沖激光器輸出波形由一系列不規(guī)則的尖峰脈沖組成,通過(guò)調(diào)Q壓縮脈沖寬度，提高峰值功率波長(zhǎng)與能量匹配于切割材料的選擇切割材料與不需切割材料的晶體性質(zhì)決定激光波長(zhǎng)與能量選擇

綠光對(duì)硅的破壞閾值遠(yuǎn)低于對(duì)TCO的破壞閾值工序工作物質(zhì)泵浦源Q開(kāi)關(guān)發(fā)射波長(zhǎng)P1Nd:YVO4(摻釹釩酸釔)二極管激發(fā)0-400kHz1064nmP2/P3Nd:YVO4(摻釹釩酸釔)二極管激發(fā)15-400kHz532nm激光器關(guān)鍵參數(shù)對(duì)工藝影響工作物質(zhì)工序工作物質(zhì)泵浦源Q開(kāi)關(guān)發(fā)射162023/8/14關(guān)注要點(diǎn)

線寬、線貌、重疊率、光斑，絕緣性可調(diào)參數(shù)加工臺(tái)移動(dòng)速度、焦距、電流、頻率激光工藝關(guān)鍵參數(shù)對(duì)工藝影響監(jiān)控工具顯微鏡、卡尺、萬(wàn)用表等2023/8/4關(guān)注要點(diǎn)激光工藝關(guān)鍵參數(shù)對(duì)工藝影響17綠光紅光P5P6激光刻劃效果圖綠光紅光P5P6激光刻劃效果圖18激光一未刻斷光斑變形線距編大總線寬過(guò)寬刻線相交掃邊膜層未完全去除激光常見(jiàn)不良激光一未刻斷光斑變形線距編大總線寬過(guò)寬刻線相交掃邊膜層未完全19激光工序波長(zhǎng)型號(hào)/功率線徑膜層P11064nmSL2045±5umTCOP2532nmSL355±5um鍺硅P3532nmSL375±5um鍺硅、AZOP41064nmDQX80

無(wú)TCO/鍺硅AZOP6532nmL100SHG2*0.67mm鍺硅、AZOP51064/532SL20/SL345/75umTCO/鍺硅AZOP71064nmL400SHG無(wú)TCO/鍺硅AZO不同激光工序參數(shù)以及刻劃膜層激光工藝具體介紹激光工序波長(zhǎng)型號(hào)/功率線徑膜層P11064nmSL2045±20不同激光工序刻劃作用激光工藝具體介紹激光工序作用P1刻劃TCO層分成多節(jié)子電池分割子電池并完成串聯(lián)P2刻劃鍺硅層,建立單元與單元之間連接的通道P3背電極的分割,在單元之間建立了串聯(lián)連接P4使用高能量的激光進(jìn)行清邊處理形成絕緣P5按照需要的尺寸，刻劃需要的絕緣線保證非標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)品的電性能參數(shù)P7不規(guī)則圖形絕緣掃邊（可看作P4升級(jí)版）P6得到不同線寬不同透光率的芯片。透光P8玻璃芯片激光打孔激光工序作用P1刻劃TCO層分成多節(jié)子電池分割子電池并完成串聯(lián)P2刻劃鍺硅層,建立單元與單元之間連接的通道P3背電極的分割,在單元之間建立了串聯(lián)連接P4使用高能量的激光進(jìn)行清邊處理電氣絕緣和滿足可靠性要求P5按照需要的尺寸，刻劃需要的絕緣線保證非標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)品的電性能參數(shù)P7不規(guī)則圖形絕緣掃邊（可看作P4升級(jí)版）P6得到不同線寬不同透光率的芯片透光率P8玻璃芯片激光打孔點(diǎn)支式組件不同激光工序刻劃作用激光工藝具體介紹激光工序作用P1刻劃TC21目的加工方式工藝選擇檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)異常處理激光——P1目的激光——P122目的加工方式工藝選擇檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)異常處理激光——P2目的激光——P223目的加工方式工藝選擇檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)異常處理激光——P3目的激光——P324目的加工方式工藝選擇檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)異常處理激光——P4目的激光——P425目的加工方式工藝選擇檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)異常處理激光——P5/異形異形絕緣線目的激光——P5/異形異形絕緣線26目的加工方式工藝選擇檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)異常處理激光——P6目的激光——P627附件——制程管控與檢驗(yàn)附件——制程管控與檢驗(yàn)28

P1與定位邊的距離卡尺激光線與定位邊距離14mm±0.3mm2pcs/2hours抽檢線徑顯微鏡30～50μm光斑顯微鏡應(yīng)均勻，切斷，光斑圓滑沒(méi)有毛刺，光斑不能異形或橢圓形開(kāi)路電阻萬(wàn)用表用萬(wàn)用表檢20KΩ檔測(cè)每條激光線相鄰的兩導(dǎo)電膜塊，電阻值＞20KΩ1次/4hours制程稽核平行度、重合度校正標(biāo)準(zhǔn)片與標(biāo)準(zhǔn)片激光線平行度偏離±0.03mm、重合度偏離±0.05mm以內(nèi),每班校正一次1次/4hours制程稽核圖紙檢查目視電池芯片圖紙與設(shè)計(jì)要求一致1次/4hours制程稽核激光機(jī)參數(shù)設(shè)定儀表讀數(shù)與標(biāo)準(zhǔn)作業(yè)指導(dǎo)書(shū)工藝設(shè)定要求一致1次/4hours制程稽核打碼位置尺寸卡尺與標(biāo)準(zhǔn)作業(yè)指導(dǎo)書(shū)要求相同每次開(kāi)箱

抽檢外觀目測(cè)清洗可見(jiàn)、無(wú)任何臟污或其他不良2pcs/2hours圖紙檢查目視圖紙與設(shè)計(jì)要求一致5pcs/2hours激光機(jī)參數(shù)設(shè)定儀表讀數(shù)與標(biāo)準(zhǔn)作業(yè)指導(dǎo)書(shū)工藝設(shè)定要求一致1次/4hours制程稽核附件——制程管控與檢驗(yàn)

與定位邊的距離卡尺激光線與定位邊距離14mm±0.3mm2P2與第一條激光線線距顯微鏡小于100μm（不包括腐蝕片）;腐蝕再生片的激光二要刻在原激光三的外邊2pcs/2hour抽檢與第一條激光線不平行度顯微鏡小于50μm線徑顯微鏡70μm-90μm光斑顯微鏡應(yīng)均勻，切開(kāi)，光斑均勻、圓滑沒(méi)有毛刺，光斑不能異形或橢圓形傷TCO顯微鏡傷TCO直徑≤10μm硅應(yīng)完全刻掉放大鏡/手電筒透光，刻線上不能殘留硅激光機(jī)參數(shù)設(shè)定儀表讀數(shù)與標(biāo)準(zhǔn)作業(yè)指導(dǎo)書(shū)工藝設(shè)定要求一致1次/4hours制程稽核PVD膜厚萬(wàn)用表用萬(wàn)用表測(cè)量電池芯片背電極電阻，取背電極兩端中間長(zhǎng)點(diǎn)電阻值，測(cè)試點(diǎn)距離＞1200mm,要求電阻≤6Ω。4PCS/2hours抽檢附著力高溫膠帶用30*60mm冷表膜附與背膜上，貼緊，垂直芯片方向迅速拉起冷表膜，如果背電極黏在冷表膜上，則表示存在脫模，反之則無(wú)脫模。2PCS/2hours外觀目測(cè)無(wú)異色點(diǎn)、劃傷、脫模臟污等外觀問(wèn)題。4PCS/2hours附件——制程管控與檢驗(yàn)P2與第一條激光線線距顯微鏡小于100μm（不包括腐蝕片）;P4掃邊區(qū)域卡尺四周邊掃邊區(qū)域9.5~10mm2pcs/2hours抽檢正負(fù)級(jí)寬度卡尺正極6±1mm,負(fù)極4±0.5mm電阻萬(wàn)用表用萬(wàn)用表檢200MΩ檔測(cè)掃邊區(qū)域，電阻值＞200MΩ/cm外觀目視目視無(wú)明顯殘留物質(zhì)附著于表面，參照限度樣品掃邊機(jī)參數(shù)設(shè)定儀表讀數(shù)與標(biāo)準(zhǔn)作業(yè)指導(dǎo)書(shū)工藝設(shè)定要求一致1次/4hours制程稽核P3與第二條激光線線距顯微鏡小于100μm（不包括腐蝕再生片），腐蝕再生片的激光三要刻在原激光三、現(xiàn)激光二的外邊。2pcs/2hours抽檢與第二條激光線不平行度小于50μm線徑70μm～90μm光斑應(yīng)均勻，切開(kāi)，光斑圓滑沒(méi)有毛刺，光斑不能異形或橢圓形傷TCO傷TCO直徑≤10μm背電極應(yīng)完全刻斷透光，刻線上不能殘留物三線總寬三條激光線線距≤400μm激光機(jī)參數(shù)設(shè)定儀表讀數(shù)與標(biāo)準(zhǔn)作業(yè)指導(dǎo)書(shū)工藝設(shè)定要求一致1次/4hours制程稽核附件——制程管控與檢驗(yàn)P4掃邊區(qū)域卡尺四周邊掃邊區(qū)域9.5~10mm2pcs/2h反壓外觀目視無(wú)破損、崩邊、手印、條紋等外觀不良1次/4hours制程稽核透空目視沿激光線透空寬度小于1mm，長(zhǎng)度小于10mm不超過(guò)2處1次/4hours制程稽核

P6透光率標(biāo)尺總刻線透光面積/總鍍膜面積，根據(jù)客戶要求2pcs/2hours抽檢線徑顯微鏡刻線寬度：0.35mm/0.67mm/1.3mm；光斑顯微鏡應(yīng)均勻，切斷，光斑沒(méi)有毛刺，光斑不能異形平行度，整齊度萬(wàn)用表透光刻線與短邊的平行度＜1.5mm；未刻穿芯片長(zhǎng)邊兩側(cè)透光刻線的整齊度＜0.3mm；1次/4hours制程稽核位錯(cuò)度顯微鏡芯片刻劃時(shí)中間位置圖形拼接處刻線對(duì)接錯(cuò)開(kāi)度＜60um；1次/4hours制程稽核圖紙檢查目視圖紙與標(biāo)準(zhǔn)作業(yè)指導(dǎo)書(shū)設(shè)計(jì)要求一致1次/4hours制程稽核激光機(jī)參數(shù)設(shè)定儀表讀數(shù)與標(biāo)準(zhǔn)工藝設(shè)定要求一致1次/4hours制程稽核清洗三外觀目測(cè)清洗后無(wú)斑點(diǎn)、水珠、油漬、水跡指紋以及顆粒附著物等1次/4hours制程稽核附件——制程管控與檢驗(yàn)反壓外觀目視無(wú)破損、崩邊、手印、條紋等外觀不良1次/4hou退火外觀目測(cè)電池芯片是否有破損、崩邊手印等外觀不良2pcs/每爐

芯片測(cè)試測(cè)試參數(shù)測(cè)試機(jī)工藝初始Pm、Voc、Isc2pcs/2hours抽檢測(cè)試機(jī)每連續(xù)兩次測(cè)試數(shù)據(jù)偏差小于0.5W2pcs/2hours外觀目測(cè)無(wú)破損、崩邊、手印等外觀不良現(xiàn)象2pcs/2hours制程稽核

P5位置顯微鏡且紅外光刻線位于綠光刻線內(nèi)部正中央，不允許超出綠光刻線區(qū)域；2pcs/2hours抽檢線徑顯微鏡紅光斑直徑：45±5um，刻線組合寬度：50±5um；綠光斑直徑：95±5um，刻線組合寬度：240±10um；光斑顯微鏡綠光40±5%，綠光刻線間隔50um；紅外光：50±5%，紅外光刻線間隔10um；絕緣電阻萬(wàn)用表任意位置，絕緣線兩側(cè)電阻值＞20MΩ1次/4hours制程稽核平行度、重合度校正標(biāo)準(zhǔn)片與標(biāo)準(zhǔn)片激光線平行度偏離±0.03mm、重合度偏離±0.05mm以內(nèi),每班校正一次1次/4hours制程稽核圖紙檢查目視電池芯片圖紙與標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)要求一致1次/4hours制程稽核激光機(jī)參數(shù)設(shè)定儀表讀數(shù)與標(biāo)準(zhǔn)作業(yè)指導(dǎo)書(shū)工藝設(shè)定要求一致1次/4hours制程稽核附件——制程管控與檢驗(yàn)退火外觀目測(cè)電池芯片是否有破損、崩邊手印等外觀不良2pcs/

P7寬度卡尺15mm±0.5mm；2pcs/2hours抽檢外觀顯微鏡已掃邊區(qū)域透明清亮，無(wú)黃色膜層殘留；膜層邊緣無(wú)毛刺、無(wú)臺(tái)階；絕緣電阻萬(wàn)用表使用萬(wàn)用表測(cè)量電阻＞200MΩ；1次/4hours制程稽核圖紙檢查目視電池芯片圖紙與標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)要求一致1次/4hours制程稽核激光機(jī)參數(shù)設(shè)定儀表讀數(shù)與標(biāo)準(zhǔn)作業(yè)指導(dǎo)書(shū)工藝設(shè)定要求一致1次/4hours制程稽核

P8切割精度卡尺誤差≤±0.2mm/m；2pcs/2hours抽檢玻璃切割效果標(biāo)尺崩邊≤0.2mm；切割油漫延距離卡尺距離≤4mm；1次/4hours制程稽核圖紙檢查目視電池芯片圖紙與標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)要求一致1次/4hours制程稽核激光機(jī)參數(shù)設(shè)定儀表讀數(shù)與標(biāo)準(zhǔn)作業(yè)指導(dǎo)書(shū)工藝設(shè)定要求一致1次/4hours制程稽核附件——制程管控與檢驗(yàn)

寬度卡尺15mm±0.5mm；2pcs/2hours抽檢外

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