[實(shí)用新型]薄膜太陽能電池劃線裝置

無效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200920106830.7
• 申請(qǐng)日: 2009-03-25
• 公開（公告）號(hào): CN201402815Y
• 公開（公告）日: 2010-02-10
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 閔大勇;盧飛星;趙宇;葉春清
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 武漢華工激光工程有限責(zé)任公司
• 主分類號(hào): H01L31/18
• 分類號(hào): H01L31/18;H01L21/78;B23K26/36
• 代理公司: 北京匯澤知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司
• 代理人: 趙 軍

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型關(guān)于一種能源領(lǐng)域，更具體地說，關(guān)于一種薄膜太陽能電池劃線裝置。

背景技術(shù)

薄膜太陽能電池制造的關(guān)鍵工序之一，是使用紅外激光和綠激光作為刻劃工具，把沉積在玻璃基板上的連續(xù)的薄膜太陽能電池膜層細(xì)分為單個(gè)的電池，并在單個(gè)的電池之間建立串聯(lián)連接的結(jié)構(gòu)。把連續(xù)的膜層細(xì)分為單個(gè)的電池以及在單個(gè)的電池之間建立串聯(lián)連接結(jié)構(gòu)需要兩個(gè)不同的激光完成：

1、采用紅外激光用于第一層透明導(dǎo)電膜(TCO)層的劃刻，因?yàn)橥该鞯腡CO層不吸收可見光；

2、采用綠激光來劃刻非晶硅層，并同時(shí)處理非晶硅層和背電極。

在激光劃線工藝中，通過調(diào)整劃刻的線條數(shù)，將電池串聯(lián)起來形成最佳的電壓和電流。其技術(shù)難點(diǎn)是要在達(dá)到1.5m/s的劃刻速度下，劃切線在超過1.3米的距離里保持筆直和均勻，并且三次劃刻總寬度不超過250um，三次劃切線不能相交。

目前，完成上述工藝的傳統(tǒng)設(shè)備是采用伺服驅(qū)動(dòng)、滾珠絲杠與導(dǎo)軌傳動(dòng)、激光切割頭固定、采用X-Y方式的工作臺(tái)工作。這種工作方式由于其組成結(jié)構(gòu)的限制，刻膜速度只能達(dá)到0.5m/s，三次劃刻總寬度在600um以上，一路光束單次刻膜。具有如下缺點(diǎn)：刻膜速度慢、效率低；刻膜線寬大，發(fā)電層面積損失嚴(yán)重。

實(shí)用新型內(nèi)容

有鑒于此，本實(shí)用新型的主要目的在于提供一種能夠?qū)崿F(xiàn)兩維分離、4路、6路或8路分光、光點(diǎn)沿X軸運(yùn)動(dòng)、薄膜太陽能電池沿Y軸運(yùn)動(dòng)、通過直線電機(jī)驅(qū)動(dòng)的龍門結(jié)構(gòu)，具有圖像監(jiān)視系統(tǒng)的高速度、高精度的薄膜太陽能電池劃線裝置。

為了達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型的技術(shù)方案是這樣實(shí)現(xiàn)的：一種薄膜太陽能電池劃線裝置，包括有機(jī)架，所述機(jī)架包括有呈箱體結(jié)構(gòu)的下部以及呈龍門結(jié)構(gòu)的上部，

所述機(jī)架下部箱體內(nèi)設(shè)置有電器系統(tǒng)、用于控制激光器的主控箱、工控機(jī)以及氣路系統(tǒng)，所述機(jī)架下部箱體的外側(cè)設(shè)置有控制臺(tái)，所述控制臺(tái)與工控機(jī)相連接，所述機(jī)架下部箱體上方設(shè)置有Y方向運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)，所述Y方向運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)包括有用于放置薄膜太陽能電池的工作臺(tái)以及與工控機(jī)相連接的數(shù)控直線電機(jī)，所述工作臺(tái)上還設(shè)置有用于固定薄膜太陽能電池的定位汽缸組；

所述機(jī)架上部龍門結(jié)構(gòu)上設(shè)置有X方向運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)，所述X方向運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)包括有運(yùn)動(dòng)臺(tái)以及與所述工控機(jī)相連接的數(shù)控直線電機(jī)，所述運(yùn)動(dòng)臺(tái)上設(shè)置有用于加裝所述激光器的激光器安裝裝置、分光裝置、組合聚焦裝置以及用于采集薄膜太陽能電池圖像信息的圖像采集裝置，所述圖像采集裝置包括有高倍顯微鏡頭以及能夠把光學(xué)影像轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號(hào)的圖像采集電荷耦合器件，所述圖像采集裝置與工控機(jī)相連接。

所述分光裝置為4路、6路或8路分光裝置。

所述薄膜太陽能電池劃線裝置還包括有設(shè)置在機(jī)架上部的用于排除加工過程中產(chǎn)生的灰塵粉粒的抽塵裝置。

采用上述技術(shù)方案后的有益效果是：

1、工作臺(tái)兩維分離、激光系統(tǒng)4路、6路或8路分光，光點(diǎn)沿X軸運(yùn)動(dòng)、薄膜太陽能電池板沿Y軸運(yùn)動(dòng)，并且是使用直線電機(jī)驅(qū)動(dòng)的龍門結(jié)構(gòu)，使得刻膜速度達(dá)到1.5m/s。

2、帶有CCD圖像監(jiān)視系統(tǒng)，與直線電機(jī)驅(qū)動(dòng)的龍門結(jié)構(gòu)配合工作，使得三次刻膜線寬總寬度不超過250um，減少了發(fā)電層面積的損失。

附圖說明

圖1為本實(shí)用新型中薄膜太陽能電池劃線裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本實(shí)用新型中薄膜太陽能電池劃線裝置的另一方向上的結(jié)構(gòu)示意圖。

其中，1抽塵裝置、2薄膜太陽能電池、3Y方向運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)、4控制臺(tái)、5圖像采集裝置、6機(jī)架、7電器系統(tǒng)、8主控箱、9工控機(jī)、10激光器安裝裝置、11X方向運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)、12分光裝置、13組合聚焦裝置、14定位汽缸組、15氣路系統(tǒng)。

具體實(shí)施方式

下面將結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型中具體實(shí)施例作進(jìn)一步詳細(xì)說明。

如圖1及圖2所示，本實(shí)用新型的薄膜太陽能電池劃線裝置，其包括有機(jī)架6，機(jī)架6包括有呈箱體結(jié)構(gòu)的下部以及呈龍門結(jié)構(gòu)的上部，其中：

機(jī)架6下部箱體內(nèi)設(shè)置有電器系統(tǒng)7、用于控制激光器的主控箱8、工控機(jī)9以及氣路系統(tǒng)15，其中，主控箱8以及工控機(jī)9均為市售成熟產(chǎn)品，其組成結(jié)構(gòu)易于被本領(lǐng)域的技術(shù)人員所掌握，在此不再贅述，機(jī)架6下部箱體的外側(cè)設(shè)置有控制臺(tái)4，控制臺(tái)4與工控機(jī)9相連接，機(jī)架6下部箱體上方設(shè)置有Y方向運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)3，如圖2所示，Y方向運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)3包括有用于放置薄膜太陽能電池2的工作臺(tái)以及與工控機(jī)9相連接的數(shù)控直線電機(jī)，所述工作臺(tái)上還設(shè)置有用于固定薄膜太陽能電池2的定位汽缸組14；