一种太阳能电池片无水无损切割工艺及装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种太阳能电池片无水无损切割工艺及装置，该切割工艺包括以下步骤：预设好太阳能电池片的切割路径，将太阳能电池片放于切割平台上，切割平台及其上的太阳能电池片到达切割工位，切割工位上设开槽激光模块和热裂激光模块，在进行切割时，开槽激光模块沿切割路径方向运动并分别在太阳能电池片两端或靠近两端边缘位置短暂出光切出裂开短槽，热裂激光模块发出的激光沿切割路径方向运动并扫过太阳能电池片，将太阳能电池片沿切割路径一分为二，完成切割过程。本发明专利技术能够从背面切割太阳能电池片，无需喷射冷却水，实现高效的无水无损切割，使用分开的两路真空保证裂片和搬运过程的稳定，使用闭环温控系统达到稳定的切割效果。切割效果。切割效果。

【技术实现步骤摘要】
一种太阳能电池片无水无损切割工艺及装置


[0001]本专利技术属于电池片切割
，具体涉及一种太阳能电池片无水无损切割工艺及装置。

技术介绍

[0002]太阳能电池片切割技术目前普遍使用的一种方法是在热裂激光后跟一束冷却水，来获得较高的应力差，将电池片分裂开来，此方法需要制备纯净水来避免电池片被污染，额外增加了制造成本。因此，省去冷却水的太阳能电池片无水无损切割技术应运而生。常规的太阳能电池片无水无损切割方式是从电池片正面切割来获得比较稳定的激光吸收率，从而实现稳定较高的裂片成功率。但是，激光照射电池片正面会对电池片发电效率产生比较明显的不利影响，且设备在长时间使用过程中激光会烧蚀切割平台，开槽易使切割平台表面变得毛躁进而影响切割效果。基于此，一些特殊玻璃材料被用来制备成切割平台，由于玻璃对激光有高透射率，切割平台表面不易产生毛刺，但长时间使用时仍不可避免损伤切割平台，并且特殊玻璃的材料及加工成本较高。

技术实现思路

[0003]为解决现有技术中的问题，本专利技术的目的在于提供一种太阳能电池片无水无损切割工艺及装置。
[0004]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：
[0005]一种太阳能电池片无水无损切割工艺，对太阳能电池片背面进行无水无损切割，包括以下步骤：
[0006]预设好太阳能电池片的切割路径，将太阳能电池片放置于特制的切割平台上，随后切割平台及其上的太阳能电池片到达切割工位，切割工位上设置有开槽激光模块和热裂激光模块，开槽激光模块的光斑为圆形光斑，热裂激光模块的光斑为椭圆形光斑，在进行切割时，调整热裂激光模块的光斑的长轴方向与运动方向一致，热裂激光模块的光斑中心与开槽激光模块的光斑中心重合或跟在开槽激光模块的光斑之后，开槽激光模块沿切割路径方向运动并分别在太阳能电池片两端或靠近两端边缘位置短暂出光切出两个裂开短槽，裂开短槽与切割路径同轴，热裂激光模块发出的激光沿切割路径方向运动并扫过太阳能电池片，将太阳能电池片沿切割路径一分为二，完成切割过程。
[0007]进一步的，所述切割平台与马达模块连接，通过马达模块带动切割平台及其上的太阳能电池片到达切割工位，切割平台上设置有独立控制的两路真空，一路为弱真空，常开，切割平台相对两侧对称设置有弱真空，将太阳能电池片放置于切割平台上后，切割路径两侧对称设置有弱真空，在切割过程中，切割路径两侧的弱真空分别给予同侧的太阳能电池片相同的吸附力，用于保证太阳能电池片受力均匀，使太阳能电池片沿切割路径裂开，另一路为强真空，强真空分布于弱真空的外围，在马达模块带动切割平台及其上的太阳能电池片到达切割工位的过程中，通过强真空进行真空吸附太阳能电池片，在进行太阳能电池
片切割时强真空关闭。
[0008]进一步的，所述切割平台相对两侧对称设置有若干个弱真空孔，同侧的弱真空孔之间的孔距相同，切割平台相对两侧一一对称设置的弱真空孔之间的距离为2
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20mm，通过对弱真空孔抽真空形成弱真空环境，弱真空值为
‑
0.1～
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10Kpa；所述切割平台上且位于弱真空孔外侧设置有若干个强真空孔，通过对强真空孔抽真空形成强真空环境，强真空值不小于
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10Kpa。
[0009]进一步的，所述切割平台上设置槽结构，在进行切割时，调整热裂激光模块的光斑的长轴方向与运动方向一致，热裂激光模块的光斑中心与开槽激光模块的光斑中心重合或跟在开槽激光模块的光斑之后，开槽激光模块沿切割路径方向运动并分别在太阳能电池片两端短暂出光切出两个裂开短槽，裂开短槽与切割路径同轴，裂开短槽的尺寸不大于切割平台上的槽结构的尺寸，裂开短槽落在槽结构内，通过热裂激光模块发出的激光沿切割路径方向运动并扫过太阳能电池片，将太阳能电池片沿切割路径一分为二，完成切割过程。
[0010]进一步的，所述切割平台上的槽结构为沿切割路径方向开设的一条凹槽，凹槽与切割路径同轴，凹槽的深度为0.1～10mm，在进行切割时，调整热裂激光模块的光斑的长轴方向与运动方向一致，热裂激光模块的光斑中心与开槽激光模块的光斑中心重合或跟在开槽激光模块的光斑之后，开槽激光模块沿切割路径方向运动并分别在太阳能电池片两端短暂出光切出两个裂开短槽，裂开短槽与切割路径同轴，裂开短槽落在凹槽内，通过热裂激光模块发出的激光沿切割路径方向运动并扫过太阳能电池片，将太阳能电池片沿切割路径一分为二，完成切割过程。
[0011]进一步的，所述切割平台上的槽结构为沿切割路径方向开设且位于切割平台相对两侧的短槽，短槽与切割路径同轴，短槽的宽度为0.1～5mm，深度为0.1～10mm，在进行切割时，调整热裂激光模块的光斑的长轴方向与运动方向一致，热裂激光模块的光斑中心与开槽激光模块的光斑中心重合或跟在开槽激光模块的光斑之后，开槽激光模块沿切割路径方向运动并分别在太阳能电池片两端短暂出光切出两个裂开短槽，裂开短槽与切割路径同轴，裂开短槽的尺寸不大于同侧短槽的尺寸，裂开短槽落在同侧的短槽内，通过热裂激光模块发出的激光沿切割路径方向运动并扫过太阳能电池片，将太阳能电池片沿切割路径一分为二，完成切割过程。
[0012]进一步的，所述切割平台上不设置槽结构，在进行切割时，调整热裂激光模块的光斑的长轴方向与运动方向一致，热裂激光模块的光斑中心与开槽激光模块的光斑中心重合或跟在开槽激光模块的光斑之后，开槽激光模块沿切割路径方向运动并分别在太阳能电池片靠近两端边缘位置短暂出光切出两个裂开短槽，裂开短槽与切割路径同轴，裂开短槽与同侧边缘之间相距0.5mm以内，热裂激光模块发出的激光沿切割路径方向运动并扫过太阳能电池片，将太阳能电池片沿切割路径一分为二，完成切割过程；所述裂开短槽一次成型或在不同开槽功率下分段成型，越靠近太阳能电池片两端边缘位置，开槽激光模块的开槽功率越小。
[0013]进一步的，所述开槽激光模块和热裂激光模块分别固定于切割工位处的直线模组上，直线模组架设于与其垂直设置的模组架上，所述直线模组与模组架通过插补运动来实现沿切割平台上的切割线方向运动，并带动开槽激光模块和热裂激光模块发出的激光扫过太阳能电池片，开槽激光模块的光斑直径为15
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30μm，热裂激光模块的光斑为椭圆形光斑，
长轴长度为短轴长度的10
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20倍，热裂激光模块与旋转电机模块相连，通过旋转电机模块旋转调整热裂激光模块的光斑长轴方向。
[0014]进一步的，所述切割平台采用铝制切割平台，热裂功率为200～300W，用于将太阳能电池片热量快速传递出去，实现对太阳能电池片背面进行无水无损切割。
[0015]本专利技术公开了一种太阳能电池片无水无损切割装置，采用如上所述的一种太阳能电池片无水无损切割工艺对太阳能电池片背面进行无水无损切割，包括：
[0016]切割平台，所述切割平台与马达模块连接，通过马达模块带动切割平台及其上的太阳能电池片到达切割工位，切割平台上设置有独立控制的两路真空，一路为弱真空，常开，切割平台相对两侧本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种太阳能电池片无水无损切割工艺，其特征在于，对太阳能电池片背面进行无水无损切割，包括以下步骤：预设好太阳能电池片的切割路径，将太阳能电池片放置于特制的切割平台上，随后切割平台及其上的太阳能电池片到达切割工位，切割工位上设置有开槽激光模块和热裂激光模块，开槽激光模块的光斑为圆形光斑，热裂激光模块的光斑为椭圆形光斑，在进行切割时，调整热裂激光模块的光斑的长轴方向与运动方向一致，热裂激光模块的光斑中心与开槽激光模块的光斑中心重合或跟在开槽激光模块的光斑之后，开槽激光模块沿切割路径方向运动并分别在太阳能电池片两端或靠近两端边缘位置短暂出光切出两个裂开短槽，裂开短槽与切割路径同轴，热裂激光模块发出的激光沿切割路径方向运动并扫过太阳能电池片，将太阳能电池片沿切割路径一分为二，完成切割过程。2.根据权利要求1所述的一种太阳能电池片无水无损切割工艺，其特征在于，所述切割平台与马达模块连接，通过马达模块带动切割平台及其上的太阳能电池片到达切割工位，切割平台上设置有独立控制的两路真空，一路为弱真空，常开，切割平台相对两侧对称设置有弱真空，将太阳能电池片放置于切割平台上后，切割路径两侧对称设置有弱真空，在切割过程中，切割路径两侧的弱真空分别给予同侧的太阳能电池片相同的吸附力，用于保证太阳能电池片受力均匀，使太阳能电池片沿切割路径裂开，另一路为强真空，强真空分布于弱真空的外围，在马达模块带动切割平台及其上的太阳能电池片到达切割工位的过程中，通过强真空进行真空吸附太阳能电池片，在进行太阳能电池片切割时强真空关闭。3.根据权利要求2所述的一种太阳能电池片无水无损切割工艺，其特征在于，所述切割平台相对两侧对称设置有若干个弱真空孔，同侧的弱真空孔之间的孔距相同，切割平台相对两侧一一对称设置的弱真空孔之间的距离为2
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20mm，通过对弱真空孔抽真空形成弱真空环境，弱真空值为
‑
0.1～
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10Kpa；所述切割平台上且位于弱真空孔外侧设置有若干个强真空孔，通过对强真空孔抽真空形成强真空环境，强真空值不小于
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10Kpa。4.根据权利要求1
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3任一所述的一种太阳能电池片无水无损切割工艺，其特征在于，所述切割平台上设置槽结构，在进行切割时，调整热裂激光模块的光斑的长轴方向与运动方向一致，热裂激光模块的光斑中心与开槽激光模块的光斑中心重合或跟在开槽激光模块的光斑之后，开槽激光模块沿切割路径方向运动并分别在太阳能电池片两端短暂出光切出两个裂开短槽，裂开短槽与切割路径同轴，裂开短槽的尺寸不大于切割平台上的槽结构的尺寸，裂开短槽落在槽结构内，通过热裂激光模块发出的激光沿切割路径方向运动并扫过太阳能电池片，将太阳能电池片沿切割路径一分为二，完成切割过程。5.根据权利要求4所述的一种太阳能电池片无水无损切割工艺，其特征在于，所述切割平台上的槽结构为沿切割路径方向开设的一条凹槽，凹槽与切割路径同轴，凹槽的深度为0.1～10mm，在进行切割时，调整热裂激光模块的光斑的长轴方向与运动方向一致，热裂激光模块的光斑中心与开槽激光模块的光斑中心重合或跟在开槽激光模块的光斑之后，开槽激光模块沿切割路径方向运动并分别在太阳能电池片两端短暂出光切出两个裂开短槽，裂开短槽与切割路径同轴，裂开短槽落在凹槽内，通过热裂激光模块发出的激光沿切割路径方向运动并扫过太阳能电池片，将太阳能电池片沿切割路径一分为二，完成切割过程。6.根据权利要求4所述的一种太阳能电池片无水无损切割工艺，其特征在于，所述切割平台上的槽结构为沿切割路径方向开设且位于切割平台相对两侧的短槽，短槽与切割路径
同轴，短槽的宽度为0.1～5mm，深度为0.1～10mm，在进行切割时，调整热裂激光模块的光斑的长轴方向与运动方向一致，热裂激光模块的光斑中心与开槽激光模块的光斑中心重合或跟在开槽激光模块的光斑之后，开...

【专利技术属性】
技术研发人员：鲁乾坤，秦云，周志杰，
申请(专利权)人：苏州沃特维自动化系统有限公司，
类型：发明
国别省市：