非晶硅薄膜电池_激光工艺介绍update（PPT35页)

非晶硅薄膜电池激光工艺介绍目录设计基本介绍激光机简介激光器介绍工艺标准具体介绍附件芯片段工艺流程图磨边清洗一PECVD二维码/P1清洗二预热清洗那边三P4P3PVDP6退火反压P2芯片电性能测试芯片段P5激光绝缘刻线磨边＆清洗P7异形激光扫边P8激光打孔芯片切割组件最终电性能测试＆灌胶中空工艺修边高压釜层压/辊压自动/手动组装组件段工艺流程图装接线盒清洁＆包装BIPV工艺流程与相关工段玻璃接线盒a-SiAZO+AlEVA背板玻璃FTO玻璃接线盒a-SiAZO+AlPVB背板玻璃FTOP1P2P3激光在工艺过程中作用：分割标准件成子电池；让子电池形成串联；绝缘和可靠性处理；形状切割需求激光&电池设计为什么标准件分割标成39个子电池串联？电极引线搭配内阻消耗输电浪费原材料消耗(死区)问题思考问题思考——Laser切割的必要性原理：激光经过聚焦后照射到材料上，使材料温度急剧升高至熔化或气化，随着激光与被切割材料的相对运动，在切割材料上形成切缝从而达到切割的目的与传统切割优势：切割精度高、切缝窄、质量好、热影响区较小，且切割端面平整光滑切割速度快，加工效率高是一种非接触式切割，没有机械加工力，不会产生形变，也不存在加工屑、油污、噪声等污染问题，是一种绿色环保加工切割能力强，几乎可以切割任何材料与传统切割劣势：激光在切割时，对电池片的晶相有一定的损伤，会造成电池片一定程度上的破损、隐裂电池片的晶相受损后，制作成的太阳能组件在工作时存在漏电隐患问题思考——使用脉冲激光的必要性加工材料时间短峰值能量高热影响区域小易于控制划刻深度被喷出材料可以带走多余能量我司激光机设备分厂设备厂商激光器备注一分厂大族ROFIN无UPS,P1无CCD二分厂MITROFIN配UPS,P1有CCD激光刻划机机台组件罗芬激光系统真空集尘系统CCD跟踪系统进出料划线运动辅助机构传感器电力供给PLC单元运动控制电机驱动CDA供给Y1、Y2轴芯片定位芯片支撑芯片运动冷水机激光器激光控制器真空泵集尘箱CCD相机CCD控制模块激光机构成介绍有进片台和出片台组成，配备带滚轮旋转轴，步进电机驱动传送轴，带动旋转轴和滚轮同步转动，基片在滚轮上水平传输若采用膜面向下的刻蚀方式，则在送料系统设有基片反转装置激光机构成介绍送料系统直线电机和直线导轨控制激光头做X方向运动，基片做Y方向运动;气浮支撑基片采用检测级大理石作为主体基座，确保整机刚性和消除工作台对激光头的震动干涉；基片运动直线电机激光头运动直线电机加工系统CCD(ChargeCoupledDevice)图像智能定位系统P2、P3刻蚀时，以P1第一条线为定位基准；CCD定位系统保证三层膜相邻三条线的平行度激光机构成介绍定位系统TCO、a-Si和背电极分别对应1064nm红外激光和532nm绿激光。1064nm红外激光器可调功率9-11W，532nm红外激光器可调功率0.6-0.9W激光系统刻蚀区一侧采用吹气设备把刻蚀产生的尘埃吹离刻蚀区域，在相反的一侧采用吸气设备吸收气体及尘埃激光机构成介绍除尘系统PC主控制系统，人机界面友好配备警示灯、蜂鸣器、急停、激光安全锁等安全警示、开关；电源：三相380+/-38VAC，12kW，50/60Hz；压缩空气压力5kg/cm2以上控制系统激光刻划示意进料P2/P3刻划出料定位捕捉P1刻划P2P3工作物质激励源反射镜出射镜激光出射激光器具体介绍基本组成泵浦源工作物质谐振腔激光产生的过程1、泵浦源发出强光照射工作物质，工作物质吸收光子，电子经过能级跃迁，发出另一种波长的光。2、新产生的光在谐振腔内往复震荡，得到高能量密度和高指向性的光。3、通过Q开关，倍频晶体，光路等过程，对光进行调整得到我们需要的激光。我们现场所用激光泵浦源发出808nm的光，工作物质发出1064nm的光激光器具体介绍特点单色性、相干性、方向性、高亮度分类气体激光器:长范围紫外到远红外阶段液体激光器:在医疗或物质分析方面有广泛作用，波长覆盖范围321nm-1.168um固体激光器:以红宝石和石榴石两类激光为代表，通常有较大的功率输出。波长范围可见光、近红外波段.例掺钕钇铝石榴石（简称Nd:YAG，波长1.064um）半导体激光器:一般为0.6～1.55微米，主要在近红外波段。激光器关键参数对工艺影响工作物质P1，P2，P3激光器所需波长不同，但可用同一物质通过倍频器实现频率变化调Q与锁模作用普通脉冲激光器输出波形由一系列不规则的尖峰脉冲组成,通过调Q压缩脉冲宽度，提高峰值功率波长与能量匹配于切割材料的选择切割材料与不需切割材料的晶体性质决定激光波长与能量选择绿光对硅的破坏阈值远低于对TCO的破坏阈值工序工作物质泵浦源Q开关发射波长P1Nd:YVO4(掺钕钒酸钇)二极管激发0-400kHz1064nmP2/P3Nd:YVO4(掺钕钒酸钇)二极管激发15-400kHz532nm2019/10/3关注要点线宽、线貌、重叠率、光斑，绝缘性可调参数加工台移动速度、焦距、电流、频率激光工艺关键参数对工艺影响监控工具显微镜、卡尺、万用表等绿光红光P5P6激光刻划效果图激光一未刻断光斑变形线距编大总线宽过宽刻线相交扫边膜层未完全去除激光常见不良激光工序波长型号/功率线径膜层P11064nmSL2045±5umTCOP2532nmSL355±5um锗硅P3532nmSL375±5um锗硅、AZOP41064nmDQX80无TCO/锗硅AZOP6532nmL100SHG2*0.67mm锗硅、AZOP51064/532SL20/SL345/75umTCO/锗硅AZOP71064nmL400SHG无TCO/锗硅AZO不同激光工序参数以及刻划膜层激光工艺具体介绍不同激光工序刻划作用激光工艺具体介绍激光工序作用P1刻划TCO层分成多节子电池分割子电池并完成串联P2刻划锗硅层,建立单元与单元之间连接的通道P3背电极的分割,在单元之间建立了串联连接P4使用高能量的激光进行清边处理形成绝缘P5按照需要的尺寸，刻划需要的绝缘线保证非标准产品的电性能参数P7不规则图形绝缘扫边（可看作P4升级版）P6得到不同线宽不同透光率的芯片。透光P8玻璃芯片激光打孔激光工序作用P1刻划TCO层分成多节子电池分割子电池并完成串联P2刻划锗硅层,建立单元与单元之间连接的通道P3背电极的分割,在单元之间建立了串联连接P4使用高能量的激光进行清边处理电气绝缘和满足可靠性要求P5按照需要的尺寸，刻划需要的绝缘线保证非标准产品的电性能参数P7不规则图形绝缘扫边（可看作P4升级版）P6得到不同线宽不同透光率的芯片透光率P8玻璃芯片激光打孔点支式组件目的加工方式工艺选择检测标准异常处理激光——P1玻璃透明导电层1064激光侧视图俯视图目的加工方式工艺选择检测标准异常处理激光——P2玻璃透明导电层非晶硅532nm绿激光目的加工方式工艺选择检测标准异常处理激光——P3c玻璃导电层非晶硅铝背电极532nm绿激光目的加工方式工艺选择检测标准异常处理激光——P4目的加工方式工艺选择检测标准异常处理激光——P5/异形异形绝缘线目的加工方式工艺选择检测标准异常处理激光——P6附件——制程管控与检验P1与定位边的距离卡尺激光线与定位边距离14mm±0.3mm2pcs/2hours抽检线径显微镜30～50μm光斑显微镜应均匀，切断，光斑圆滑没有毛刺，光斑不能异形或椭圆形开路电阻万用表用万用表检20KΩ档测每条激光线相邻的两导电膜块，电阻值＞20KΩ1次/4hours制程稽核平行度、重合度校正标准片与标准片激光线平行度偏离±0.03mm、重合度偏离±0.05mm以内,每班校正一次1次/4hours制程稽核图纸检查目视电池芯片图纸与设计要求一致1次/4hours制程稽核激光机参数设定仪表读数与标准作业指导书工艺设定要求一致1次/4hours制程稽核打码位置尺寸卡尺与标准作业指导书要求相同每次开箱抽检外观目测清洗可见、无任何脏污或其他不良2pcs/2hours图纸检查目视图纸与设计要求一致5pcs/2hours激光机参数设定仪表读数与标准作业指导书工艺设定要求一致1次/4hours制程稽核附件——制程管控与检验P2与第一条激光线线距显微镜小于100µm（不包括腐蚀片）;腐蚀再生片的激光二要刻在原激光三的外边2pcs/2hour抽检与第一条激光线不平行度显微镜小于50µm线径显微镜70µm-90µm光斑显微镜应均匀，切开，光斑均匀、圆滑没有毛刺，光斑不能异形或椭圆形伤TCO显微镜伤TCO直径≤10µm硅应完全刻掉放大镜/手电筒透光，刻线上不能残留硅激光机参数设定仪表读数与标准作业指导书工艺设定要求一致1次/4hours制程稽核PVD膜厚万用表用万用表测量电池芯片背电极电阻，取背电极两端中间长点电阻值，测试点距离＞1200mm,要求电阻≤6Ω。4PCS/2hours抽检附着力高温胶带用30*60mm冷表膜附与背膜上，贴紧，垂直芯片方向迅速拉起冷表膜，如果背电极黏在冷表膜上，则表示存在脱模，反之则无脱模。2PCS/2hours外观目测无异色点、划伤、脱模脏污等外观问题。4PCS/2hours附件——制程管控与检验P4扫边区域卡尺四周边扫边区域9.5~10mm2pcs/2hours抽检正负级宽度卡尺正极6±1mm,负极4±0.5mm电阻万用表用万用表检200MΩ档测扫边区域，电阻值＞200MΩ/cm外观目视目视无明显残留物质附着于表面，参照限度样品扫边机参数设定仪表读数与标准作业指导书工艺设定要求一致1次/4hours制程稽核P3与第二条激光线线距显微镜小于100µm（不包括腐蚀再生片），腐蚀再生片的激光三要刻在原激光三、现激光二的外边。2pcs/2hours抽检与第二条激光线不平行度小于50µm线径70µm～90µm光斑应均匀，切开，光斑圆滑没有毛刺，光斑不能异形或椭圆形伤TCO伤TCO直径≤10µm背电极应完全刻断透光，刻线上不能残留物三线总宽三条激光线线距≤400µm激光机参数设定仪表读数与标准作业指导书工艺设定要求一致1次/4hours制程稽核附件——制程管控与检验反压外观目视无破损、崩边、手印、条纹等外观不良1次/4hours制程稽核透空目视沿激光线透空宽度小于1mm，长度小于10mm不超过2处1次/4hours制程稽核P6透光率标尺总刻线透光面积/总镀膜面积，根据客户要求2pcs/2hours抽检线径显微镜刻线宽度：0.35mm/0.67mm/1.3mm；光斑显微镜应均匀，切断，光斑没有毛刺，光斑不能异形平行度，整齐度万用表透光刻线与短边的平行度＜1.5mm；未刻穿芯片长边两侧透光刻线的整齐度＜0.3mm；1次/4hours制程稽核位错度显微镜芯片刻划时中间位置图形拼接处刻线对接错开度＜60um；1次/4hours制程稽核图纸检查目视图纸与标准作业指导书设计要求一致1次/4hours制程稽核激光机参数设定仪表读数与标准工艺设定要求一致1次/4hours制程稽核清洗三外观目测清洗后无斑点、水珠、油渍、水迹指纹以及颗粒附着物等1次/4hours制程稽核附件——制程管控与检验退火外观目测电池芯片是否有破损、崩边手印等外观不良2pcs/每炉芯片测试测试参数测试机工艺初始Pm、Voc、Isc2pcs/2hours抽检测试机每连续两次测试数据偏差小于0.5W2pcs/2hours外观目测无破损、崩边、手印等外观不良现象2pcs/2hours制程稽核P5位置显微镜且红外光刻线位于绿光刻线内部正中央，不允许超出绿光刻线区域；2pcs/2hours抽检线径显微镜红光斑直径：45±5um，刻线组合宽度：50±5um；绿光斑直径：95±5um，刻线组合宽度：240±10um；光斑显微镜绿光40±5%，绿光刻线间隔50um；红外光：50±5%，红外光刻线间隔10um；绝缘电阻万用表任意位置，绝缘线两侧电阻值＞20MΩ1次/4hours制程稽核平行度、重