一种晶体硅电池片切割分片钝化方法及其所用的设备技术

本发明专利技术涉及电池片切割技术领域，提出了一种晶体硅电池片切割分片钝化方法，包括以下步骤：A、将待切割的电池片放置在传输装置上，传输装置将电池片向激光器方向输送；B、用激光器产生的激光切割电池片；C、向电池片上喷洒钝化液，电池片断裂产生新侧面，钝化液流向新侧面；D、将新侧面上的钝化液吹干，形成钝化层。解决了相关技术中激光切割划片后，新增侧面为高表面复合区，电池新增侧面不进行及时的钝化修复，会造成电池片的开路电压以及转化效率降低，最终的组件CTM值较低的问题。最终的组件CTM值较低的问题。最终的组件CTM值较低的问题。

【技术实现步骤摘要】
一种晶体硅电池片切割分片钝化方法及其所用的设备


[0001]本专利技术涉及电池片切割
，具体的，涉及一种晶体硅电池片切割分片钝化方法及其所用的设备。

技术介绍

[0002]在日益严重的能源危机与环境污染背景下，光伏发电作为绿色环保可再生能源越发受到各国政府的青睐。其中，光伏组件是光伏发电系统的核心部分，对光伏组件而言，输出功率即为光伏组件将太阳能转化为电能的能力。传统的全电池组件技术使用全电池片进行组装，大面积的全电池片有较大的内部电流和线路电阻，意味着较高的内部效率损失，相应组件的输出功率、发电量也会受到较大影响。相比于传统的全电池组件技术，基于激光划片技术兴起的半片、叠瓦组件技术，将全电池切割成了半片、1/5片或1/6片，减少了内部电流和线路电阻，使功率损失降低，相应的输出功率、发电量也就增加了；同时由于内损耗降低，组件的工作温度也会下降，使其具有更高的光电转换效率。而且由于电池片面积减少，可以使电路设计更加科学，可以在一定程度上降低遮挡的影响，包括发电量减少、热斑等。因此，半片、叠瓦组件技术已成为主流的组件技术，而这些组件技术正是基于激光划片技术。
[0003]现有激光划片技术，利用激光对电池片进行局部快速加热，然后用冷却技术产生一个不均匀的温度场，从而诱发热应力的产生，其中激光光斑中处于压应力状态，而激光光斑前后处于拉应力状态，由于脆性材料抗压刚度远大于抗拉强度，当拉应力达到材料的断裂强度时，就会使材料发生断裂，断裂会随着激光及后续冷却的移动轨道稳定扩展，使其电池片断裂，断裂会随着激光及后续冷却的移动轨道稳定展开，实现电池片的切割。
[0004]基于激光划片技术，现有的激光划片设备包含传输装置、传感器、激光器、冷却装置、热处理装置等。电池片经过传输装置自动传输，激光器与冷却装置将电池片切割，后续热处理装置将残余冷却液蒸发清理。
[0005]现有技术的缺陷和不足是：激光切割划片后，新增侧面为高表面复合区，电池新增侧面不进行及时的钝化修复，会造成电池片的开路电压以及转化效率降低，最终的组件CTM值(组件输出功率与电池片功率总和的百分比)较低。

技术实现思路

[0006]本专利技术提出一种晶体硅电池片切割分片钝化方法及其所用的设备，解决了相关技术中激光切割划片后，新增侧面为高表面复合区，电池新增侧面不进行及时的钝化修复，会造成电池片的开路电压以及转化效率降低，最终的组件CTM值较低的问题。
[0007]本专利技术的技术方案如下：一种晶体硅电池片切割分片钝化方法，关键在于，所述方法包括以下步骤：
[0008]A、将待切割的电池片放置在传输装置上，传输装置将电池片向激光器方向输送；
[0009]B、用激光器产生的激光切割电池片；
[0010]C、向电池片上喷洒钝化液，电池片断裂产生新侧面，钝化液流向新侧面；
[0011]D、将新侧面上的钝化液吹干，形成钝化层。
[0012]步骤B中，激光器的位置不动，新侧面的长度方向与传输装置的输送方向相同。
[0013]一种晶体硅电池片切割分片钝化方法所用的设备，所述设备包括用来承载并输送电池片的传输装置、以及设置在传输装置上方的激光器，激光器的发射端朝向下方，设备还包括用来向电池片上喷洒钝化液的喷涂装置和用来将新侧面上的钝化液吹干的风淋装置，喷涂装置的喷头和风淋装置都位于传输装置上方且喷头位于激光器与风淋装置之间，喷头的喷出口和风淋装置的出风口都朝向下方。
[0014]所述设备还包括设置在激光器一侧的第一传感器、设置在喷头一侧的第二传感器、设置在风淋装置一侧的第三传感器、以及控制模块，第一传感器、控制模块与激光器依次连接形成为自动切割机构，第二传感器、控制模块与喷涂装置依次连接形成为自动喷涂机构，第三传感器、控制模块与风淋装置依次连接形成为自动风干机构。
[0015]所述传输装置包括设置在激光器两侧的输送带，设备还包括设置在输送带之间的钝化液回收装置，激光器的发射端和喷头的喷出口都位于钝化液回收装置的进口上方。
[0016]所述钝化液回收装置包括由上向下依次设置且连通的上接液槽、下接液槽和收集罐，上接液槽和收集罐都位于两侧的输送带之间，下接液槽位于上下两层输送带之间且下接液槽的进口延伸到输送带外侧。
[0017]所述喷涂装置包括空气压缩机、喷头、以及连接在空气压缩机的出气口与喷头的进液口之间的储液罐，还包括连接在空气压缩机的出气口与喷头的进气口之间的空气变压器、以及连接在空气变压器的出气口与喷头的进气口之间的控制阀，喷头的喷出口朝向下方。
[0018]在喷头的进气口处连接有第一进气管和第二进气管，第一进气管的进口端与空气变压器的出气口连接，控制阀连接在第二进气管的进口端与空气变压器的出气口之间。
[0019]所述喷头为等径结构，喷头的轴线与传输装置的传输方向垂直设置，或者是，喷头的喷出口向激光器方向倾斜。
[0020]所述喷头包括两个下出液段、位于两个下出液段之间且位于二者上方的上进液段、以及连接在上进液段的下端与每个下出液段的上端之间的中间连接段，上进液段的轴线与传输装置的传输方向垂直设置，下出液段的轴线与传输装置的传输方向垂直设置或者是下出液段的下端都向内侧倾斜。
[0021]本专利技术的工作原理及有益效果为：将待切割的电池片放置在传输装置上，传输装置将电池片向激光器方向输送；用激光器产生的激光切割电池片；向电池片上喷洒钝化液，钝化液不仅对电池片具有冷却作用使电池片被激光器加热的位置断裂产生新侧面，钝化液将新侧面覆盖住后，还可以在低温非真空环境下实现电化学有机钝化，将新侧面上的钝化液吹干，即可在新侧面上形成钝化层，可以实现饱和新侧面的悬挂键，可以降低新侧面的缺陷态，修复电池片因为切割而造成的效率损失，提高电池片的开路电压以及转化效率，从而提高组件CTM值，即组件输出功率与电池片功率总和的百分比。
附图说明
[0022]下面结合附图和具体实施方式对本专利技术作进一步详细的说明。
[0023]图1为本专利技术中设备的结构示意图。
[0024]图2为本专利技术中设备的原理框图。
[0025]图3为本专利技术中输送带的俯视图。
[0026]图4为本专利技术中喷涂装置的结构示意图。
[0027]图5为本专利技术中喷头的第一种结构示意图。
[0028]图6为本专利技术中喷头的第二种结构示意图。
[0029]图7为本专利技术中喷头的第三种结构示意图。
[0030]图8为本专利技术中喷头的第四种结构示意图。
[0031]图9为本专利技术中喷头的第五种结构示意图。
[0032]图10为本专利技术中收集罐的内部结构示意图。
[0033]图11为分别采用激光划裂、采用本专利技术的激光划裂+边缘钝化方法对电池片进行切割分片处理后电池的效率损失对比图。
[0034]图中：1、电池片，2、传输装置，2
‑
1、输送带，2
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2、支撑柱，2
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3、支撑板，3、激光器，4、喷涂装本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种晶体硅电池片切割分片钝化方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：A、将待切割的电池片(1)放置在传输装置(2)上，传输装置(2)将电池片(1)向激光器(3)方向输送；B、用激光器(3)产生的激光切割电池片(1)；C、向电池片(1)上喷洒钝化液，电池片(1)断裂产生新侧面，钝化液流向新侧面；D、将新侧面上的钝化液吹干，形成钝化层。2.根据权利要求1所述的一种晶体硅电池片切割分片钝化方法，其特征在于：步骤B中，激光器(3)的位置不动，新侧面的长度方向与传输装置(2)的输送方向相同。3.如权利要求1或2所述的一种晶体硅电池片切割分片钝化方法所用的设备，其特征在于：所述设备包括用来承载并输送电池片(1)的传输装置(2)、以及设置在传输装置(2)上方的激光器(3)，激光器(3)的发射端朝向下方，设备还包括用来向电池片(1)上喷洒钝化液的喷涂装置(4)和用来将新侧面上的钝化液吹干的风淋装置(5)，喷涂装置(4)的喷头(4
‑
2)和风淋装置(5)都位于传输装置(2)上方且喷头(4
‑
2)位于激光器(3)与风淋装置(5)之间，喷头(4
‑
2)的喷出口和风淋装置(5)的出风口都朝向下方。4.根据权利要求3所述的一种晶体硅电池片切割分片钝化方法所用的设备，其特征在于：所述设备还包括设置在激光器(3)一侧的第一传感器(6)、设置在喷头(4
‑
2)一侧的第二传感器(7)、设置在风淋装置(5)一侧的第三传感器(8)、以及控制模块(9)，第一传感器(6)、控制模块(9)与激光器(3)依次连接形成为自动切割机构，第二传感器(7)、控制模块(9)与喷涂装置(4)依次连接形成为自动喷涂机构，第三传感器(8)、控制模块(9)与风淋装置(5)依次连接形成为自动风干机构。5.根据权利要求3所述的一种晶体硅电池片切割分片钝化方法所用的设备，其特征在于：所述传输装置(2)包括设置在激光器(3)两侧的输送带(2
‑
1)，设备还包括设置在输送带(2
‑
1)之间的钝化液回收装置(10)，激光器(3)的发射端和喷头(4
‑
2)的喷出口都位于钝化液回收装置(10)的进口上方。6.根据权利要求5所述的一种晶体硅电池片切割分片钝化方法所用的设备，其特征在于：所述钝化液回收装置(10)包括由上向下依次设置且连通的上接液槽(10
‑
1)、下接液槽(10
‑
2)和收集罐(10
‑
3)，上接液槽(10
‑
1)和收集罐(10
‑
3)都位于两侧的输送带(2
‑
1)之间，下接液槽(10
‑
2)位于上下两...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈剑辉，张旭宁，李文恒，陈静伟，陈兵兵，杨学良，高青，王笑，郭建新，王淑芳，
申请(专利权)人：河北大学，
类型：发明
国别省市：