[實用新型]一種太陽能電池薄膜清邊加工裝置

有效

• 申請號: 201820800896.5
• 申請日: 2018-05-25
• 公開（公告）號: CN208391260U
• 公開（公告）日: 2019-01-18
• 發明（設計）人: 劉慶京;潘利鑫;王怡鵬
• 申請（專利權）人: 北京萊澤光電技術有限公司
• 主分類號: B23K26/064
• 分類號: B23K26/064;B23K26/082;B23K26/40
• 代理公司: 深圳市科進知識產權代理事務所(普通合伙) 44316
• 代理人: 曹衛良

本實用新型公開了一種太陽能電池薄膜清邊加工裝置，其包括有用于發射激光的超快激光器，沿激光的傳輸方向依次設有激光擴束器、反射鏡組、平場掃描鏡和聚焦鏡，所述聚焦鏡出射的聚焦光束作用于待加工的薄膜工件上，借由該聚焦光束對太陽能電池薄膜進行清邊加工。本實用新型采用透明導電膜吸收率很高的高峰值功率的超快激光，經由擴束、二維掃描、長焦聚焦鏡后，將激光聚焦在薄膜工件表面，進而除去基板膜層之外的膜層，使其直接氣化，同時不損傷基板膜層，較好地實現了對柔性太陽能薄膜電池的大面積清邊，并具有激光能量的利用率高、熱影響小、邊緣質量好、清邊效率快等有益效果。

技術領域

本實用新型涉及柔性薄膜太陽能電池的加工裝置，尤其涉及一種太陽能電池薄膜清邊加工裝置。

背景技術

柔性薄膜太陽能電池是世界太陽能產業的新興技術產品，它是在柔性襯底材料如PI上制成的太陽能電池，與玻璃襯底的電池相比，它最大的特點是重量輕、可折疊和不易破碎，因此其應用廣泛。柔性薄膜太陽能電池的最后一道工藝是對柔性基板進行氣密性封裝，為了防止電池短路和更好的氣密性封裝，電池周邊10mm到15mm區域的薄膜是需要被清理掉的，業內稱之為清邊或掃邊，最早采用噴砂的辦法，雖然成本低，但是環境污染嚴重，因此逐漸被淘汰。

其次，用激光透過柔性襯底材料直接汽化電池周邊區域，是目前比較流行的方法。現在業內通常采用200W到500W的高功率紅外激光器進行激光清邊，這種激光器由于是側泵多模激光器，能耗很高，且壽命不長，使用成本很高，易對柔性襯底材料造成損傷，短時間很難普及使用。在激光清邊過程中，通常認為柔性太陽能薄膜是在激光作用下直接汽化的，這些薄膜總厚度不超過5um, 多數電池的柔性太陽能薄膜不超過2um，所需要的能量可以通過相關材料的汽化熱算出，但是可以肯定，采用200w到500w的高功率紅外激光器進行激光清邊，絕大部分能量沒有被吸收，直接浪費掉了，這是因為柔性薄膜太陽能電池導電膜對可見光透明，對紅外光也有一定的透過率，而且易對柔性襯底材料造成損傷，很顯然，采用紅外激光器用于柔性太陽能電池的清邊不是一個好的選擇。

實用新型內容

本實用新型要解決的技術問題在于，針對現有技術的不足，提供一種激光能量的利用率高、熱影響小、邊緣質量好、清邊效率快的太陽能電池薄膜清邊加工裝置。

為解決上述技術問題，本實用新型采用如下技術方案。

一種太陽能電池薄膜清邊加工裝置，其包括有用于發射激光的超快激光器，沿激光的傳輸方向依次設有激光擴束器、反射鏡組、平場掃描鏡和聚焦鏡，所述聚焦鏡出射的聚焦光束作用于待加工的薄膜工件上，借由該聚焦光束對陽能電池薄膜進行清邊加工。

優選地，所述超快激光器是脈沖寬度≤15皮秒的激光器。

優選地，所述激光擴束器是6倍率的激光擴束器。

優選地，所述反射鏡組包括有第一反射鏡、第二反射鏡和第三反射鏡。

優選地，所述聚焦鏡為遠心聚焦鏡。

優選地，所述聚焦鏡的焦距為F＝650mm。

優選地，所述聚焦光束具有50μm的聚焦光斑，所述聚焦光束的能量密度為 1J/cm。

本實用新型公開的太陽能電池薄膜清邊加工裝置，其利用超快激光對柔性薄膜太陽能電池的薄膜進行清邊加工，相比現有技術而言，本實用新型采用透明導電膜吸收率很高的高峰值功率的超快激光，經由擴束、二維掃描、長焦聚焦鏡后，將激光聚焦在薄膜工件表面，進而除去基板膜層之外的膜層，使其直接氣化，同時不損傷基板膜層，較好地實現了對柔性太陽能薄膜電池的大面積清邊，并具有激光能量的利用率高、熱影響小、邊緣質量好、清邊效率快等有益效果。

附圖說明

圖1為本實用新型太陽能電池薄膜清邊加工裝置的結構示意圖。

具體實施方式