本发明专利技术公开了一种太阳能电池片的激光低损切割装置及方法，第一光纤激光器的激光聚焦于待切割太阳能电池片内部，通过振镜控制模块控制第一光纤激光器的启闭并控制第一光纤激光器在待切割太阳能电池片上画出所需激光切割图形，激光辐射加热模块沿着第一光纤激光器所划的线加热，辅助冷却模块沿着激光辐射加热模块的激光加热直线进行冷却。本发明专利技术提供的太阳能电池片的激光低损切割装置及方法，采用激光在待切割太阳能电池片内部聚焦划线的方式，在电池片内部形成材料改制层，利用热应力使电池片自行裂开，降低了激光切割过程对待切割太阳能电池片的损伤，对电池组件发电效率的提升有一定的帮助，切割过程中基本不产生粉尘，提高切割过程的安全性。
【技术实现步骤摘要】
一种太阳能电池片的激光低损切割装置及方法
本专利技术属于太阳能电池片切割
，具体涉及一种太阳能电池片的激光低损切割装置及方法。
技术介绍
在太阳能电池制造行业，为了提高电池组件的发电功率，需要把太阳能电池切割成等面积的若干片来制作组件，但在太阳能电池片切割的过程中要尽量减少或者避免对太阳能电池片的损伤。目前市场上主流的太阳能电池切割技术，是利用激光在太阳能电池背面加工出贯穿电池表面的切割道，然后再采用机械方法把电池沿着激光切割道掰开。这种加工方法会对电池片造成较大的损伤；且激光切割会损伤电池片表面的钝化层及硅片本身，还会产生大量粉尘，机械应力掰裂的方式会导致切割过程中碎片的增加，增加了组件的制造成本，因此，亟需一种既能对太阳能电池进行划片，又不会对电池片本身产生很大损伤的切割方法。中国专利技术专利，公开号CN111590214A，公开了一种光伏电池片切割方法及用该方法制造的电池片，使用第一道激光在电池片切割位置的边缘形成第一切割线，使用第二道激光，其光斑沿着第一切割线的裂缝前面位置进行局部加热并沿第一切割线所在的方向并向远离所述的边缘的方向移动延伸，同时对被加热位置进行冷却，利用热应力切割，该方法中局部加热与冷却同时进行，所需激光热量高，温度控制困难，这会导致裂缝不严格按照裂纹扩展方向发展，降低了裂缝的线性度，同时较高的激光功率还会灼伤电池裂缝的端面，工艺条件要求严格，成品良品率不能保证。
技术实现思路
为解决现有技术中太阳能电池片激光切割技术在切割过程对电池片损伤较大、易产生粉尘及利用机械应力掰裂电池片增加碎片率的技术问题，本专利技术的目的在于提供一种太阳能电池片的激光低损切割装置及方法。为实现上述目的，达到上述技术效果，本专利技术采用的技术方案为：一种太阳能电池片的激光低损切割装置，包括激光切割模块、激光辐射加热模块和辅助冷却模块，所述激光切割模块包括第一光纤激光器和振镜控制模块，第一光纤激光器发出的激光聚焦于待切割太阳能电池片内部，振镜控制模块与第一光纤激光器连接，通过振镜控制模块控制第一光纤激光器的启闭并控制第一光纤激光器在待切割太阳能电池片上画出所需激光切割图形，在待切割太阳能电池片内部形成材料改制层，激光辐射加热模块沿着第一光纤激光器所划的线加热，辅助冷却模块沿着激光辐射加热模块的激光加热直线进行冷却。进一步的，所述激光切割模块还包括扩束镜和物镜，所述第一光纤激光器、扩束镜和物镜顺序可拆卸式连接在一起，第一光纤激光器发出的激光依次经过扩束镜和物镜后聚焦于待切割太阳能电池片内部。进一步的，所述激光辐射加热模块包括第二光纤激光器、准直模块和聚焦模块，所述第二光纤激光器、准直模块和聚焦模块顺序可拆卸式连接在一起，第二光纤激光器发出的激光依次经过准直模块和聚焦模块后沿第一光纤激光器所划的线加热。进一步的，所述准直模块包括准直透镜，聚焦模块包括聚焦透镜，第二光纤激光器出光口位于准直透镜的一倍焦距处，激光经准直后以平行光出射，平行光入射后会聚焦在聚焦透镜的后焦距处。进一步的，所述第二光纤激光器发出的激光依次经过准直模块和聚焦模块后激光光斑直径大小为2mm～3mm，激光加热速度为400mm/s～900mm/s，激光加热功率为200W～400W。本专利技术公开了一种太阳能电池片的激光低损切割方法，采用一种太阳能电池片的激光低损切割装置进行激光低损切割，包括以下步骤：S1、将待切割太阳能电池片放置于运动平台上；S2、通过振镜控制模块控制第一光纤激光器的启闭并控制第一光纤激光器在待切割太阳能电池片上按所需激光切割图形进行激光切割划线，第一光纤激光器发出的激光聚焦于待切割太阳能电池片内部并激光切割划线，改变激光在待切割太阳能电池片内部聚焦的水平位置并重复激光切割划线，在待切割太阳能电池片内部形成材料改制层；S3、激光辐射加热模块沿步骤S1中激光切割模块所划的线加热；S4、辅助冷却模块沿步骤S3中激光辐射加热模块的加热直线冷却。进一步的，步骤S2中，通过振镜控制模块控制第一光纤激光器开、关激光，第一光纤激光器发出的激光依次经过扩束镜和物镜后贯穿待切割太阳能电池片内部并激光切割划线一次，运动平台沿直线往复平移，带动其上的待切割太阳能电池片直线往复平移，改变激光在待切割太阳能电池片内聚焦的水平位置并进行重复激光切割划线，在待切割太阳能电池片内部形成材料改制层。进一步的，步骤S3中，所述第二光纤激光器发出的激光依次经过准直模块和聚焦模块后沿步骤S1中激光切割模块所划的线直线加热至待切割太阳能电池片边缘。进一步的，步骤S3中，所述第二光纤激光器发出的激光依次经过准直模块和聚焦模块后激光光斑直径大小为2mm～3mm，激光加热速度为400mm/s～900mm/s，激光加热功率为200W～400W。进一步的，步骤S4中，辅助冷却模块利用雾化的去离子水沿激光辐射加热模块的激光加热直线进行冷却。与现有技术相比，本专利技术的有益效果为：本专利技术公开了一种太阳能电池片的激光低损切割装置及方法，包括激光切割模块、激光辐射加热模块和辅助冷却模块，所述激光切割模块包括第一光纤激光器和振镜控制模块，第一光纤激光器发出的激光聚焦于待切割太阳能电池片内部，振镜控制模块与第一光纤激光器连接，通过振镜控制模块控制第一光纤激光器的启闭并控制第一光纤激光器在待切割太阳能电池片上画出所需激光切割图形，在待切割太阳能电池片内部形成材料改制层，激光辐射加热模块沿着第一光纤激光器所划的线加热，辅助冷却模块沿着激光辐射加热模块的激光加热直线进行冷却。本专利技术提供的太阳能电池片的激光低损切割装置及方法，先采用激光在待切割太阳能电池片内部聚焦划线再依次进行激光加热和冷却的方式，在电池片内部形成材料改制层，利用热应力使电池片自行裂开，由于激光光斑透过太阳能电池片表面的氮化硅薄膜聚焦在太阳能电池片内部，不会对表面的氮化硅膜层产生热影响，降低了激光切割过程对待切割太阳能电池片的损伤，对电池组件发电效率的提升有一定的帮助，并且切割过程中基本不会产生粉尘、细纹等，提高了切割过程的安全性，裂缝按照裂纹扩展方向发展，线性度高，良品率高，工艺条件简单，可行性高，具有较大的工业应用价值。附图说明图1为本专利技术的激光切割模块的简易结构示意图；图2为本专利技术的激光辐射加热模块和辅助冷却模块的简易结构示意图。具体实施方式下面对本专利技术的实施例进行详细阐述，以使本专利技术的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本专利技术的保护范围做出更为清楚明确的界定。如图1-2所示，一种太阳能电池片的激光低损切割装置，主要包括激光切割模块10、激光辐射加热模块20和辅助冷却模块31，激光切割模块10主要包括第一光纤激光器11、扩束镜12、物镜13和振镜控制模块14，第一光纤激光器11、扩束镜12和物镜13顺序通过螺纹实现可拆卸式连接，激光切割模块10通过第一光纤激光器11在待切割太阳能电池片上激光切割划线，激光辐射加热模块20沿着第一光纤激光器11所本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种太阳能电池片的激光低损切割装置，其特征在于，包括激光切割模块、激光辐射加热模块和辅助冷却模块，所述激光切割模块包括第一光纤激光器和振镜控制模块，第一光纤激光器发出的激光聚焦于待切割太阳能电池片内部，振镜控制模块与第一光纤激光器连接，通过振镜控制模块控制第一光纤激光器的启闭并控制第一光纤激光器在待切割太阳能电池片上画出所需激光切割图形，在待切割太阳能电池片内部形成材料改制层，激光辐射加热模块沿着第一光纤激光器所划的线加热，辅助冷却模块沿着激光辐射加热模块的激光加热直线进行冷却。/n
【技术特征摘要】
1.一种太阳能电池片的激光低损切割装置，其特征在于，包括激光切割模块、激光辐射加热模块和辅助冷却模块，所述激光切割模块包括第一光纤激光器和振镜控制模块，第一光纤激光器发出的激光聚焦于待切割太阳能电池片内部，振镜控制模块与第一光纤激光器连接，通过振镜控制模块控制第一光纤激光器的启闭并控制第一光纤激光器在待切割太阳能电池片上画出所需激光切割图形，在待切割太阳能电池片内部形成材料改制层，激光辐射加热模块沿着第一光纤激光器所划的线加热，辅助冷却模块沿着激光辐射加热模块的激光加热直线进行冷却。
2.根据权利要求1所述的一种太阳能电池片的激光低损切割装置，其特征在于，所述激光切割模块还包括扩束镜和物镜，所述第一光纤激光器、扩束镜和物镜顺序可拆卸式连接在一起，第一光纤激光器发出的激光依次经过扩束镜和物镜后聚焦于待切割太阳能电池片内部。
3.根据权利要求1所述的一种太阳能电池片的激光低损切割装置，其特征在于，所述激光辐射加热模块包括第二光纤激光器、准直模块和聚焦模块，所述第二光纤激光器、准直模块和聚焦模块顺序可拆卸式连接在一起，第二光纤激光器发出的激光依次经过准直模块和聚焦模块后沿第一光纤激光器所划的线加热。
4.根据权利要求3所述的一种太阳能电池片的激光低损切割装置，其特征在于，所述准直模块包括准直透镜，聚焦模块包括聚焦透镜，第二光纤激光器出光口位于准直透镜的一倍焦距处，激光经准直后以平行光出射，平行光入射后会聚焦在聚焦透镜的后焦距处。
5.根据权利要求3所述的一种太阳能电池片的激光低损切割装置，其特征在于，所述第二光纤激光器发出的激光依次经过准直模块和聚焦模块后激光光斑直径大小为2mm～3mm，激光加热速度为400mm/s～900mm/s，激光加热功率为200W～400W。
6.一种太阳能电池片的激光低损切割方法，其特征在于，采用权利要求1-5任一所述...
【专利技术属性】
技术研发人员：刘进，周志凯，徐海锋，
申请(专利权)人：卡门哈斯激光科技苏州有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32
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