[实用新型]一种太阳能电池激光边缘刻蚀自动化系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种用于太阳能电池领域的自动化激光加工系统，特别适用于太阳能电池的激光边缘刻蚀，也可以用于制作选择性发射极电池新工艺中的激光穿孔加工过程等。它在现有设备成本增加不多的情况下可以大幅度提高生产效率。

背景技术

太阳能激光边缘刻蚀机用于晶硅太阳能电池片制造过程中正反两面的绝缘工艺，目前的太阳能电池激光边缘刻蚀机的刻蚀速度约为1200片/小时，而电池生产线的整线生产速度也是1200片/小时。因此其只能勉强满足电池线的生产要求。考虑到设备维修维护等因素，一般说来单台设备的产能应大于整线的产能，因此必须提升电池片激光边缘刻蚀机的生产效率。

目前的太阳能电池激光边缘刻蚀机采用的是单线传输刻蚀系统。对于不同尺寸和类型的电池片，激光刻蚀的工艺参数是需要调整的。特别是对于大尺寸的电池片，激光刻蚀时间会相应的延长，这就会使得整个电池片的传送等待时间延长，不利于工艺参数的调整和选取。

而采用双路系统可以解决电池片的刻蚀等待问题和刻蚀与传送系统的协调问题，但这个需要增加额外的部件，将增加设备的设计和运营成本。

因此找到一种既不大幅度提高成本，又能提高生产效率的方法是目前的当务之急。太阳能电池激光刻蚀系统中最核心也是最昂贵的部件是激光器，传动系统相对于激光器都是比较廉价的。如果能找到一种既不增加激光器，又能大幅度的提高生产效率的刻蚀系统，其应用前景将是广阔的。

实用新型内容

本实用新型旨在克服现有技术的不足，提供一种可以用于太阳能电池激光边缘刻蚀的高效自动化系统。

为了达到上述目的，本实用新型提供的技术方案为：

所述太阳能电池激光边缘刻蚀自动化系统包括传送系统以及由激光器14和激光束扫描聚焦装置15组成的激光刻蚀系统； 

所述传送系统包括由前级皮带传送带5和后级皮带传送带6组成的传送带，设置于传送带两侧对称的两台直线电机滑台11，设置于直线电机滑台11上的直线电机滑块10，固定在直线电机滑块10上的XYθ工件台12，XYθ工件台12随直线电机滑块10同步运动，垂直设置于后级皮带传送带6上方的直线电机滑台9，设置于前级皮带传送带5上方的前级机械手7，设置于后级皮带传送带6上方的后级机械手8；

所述直线电机滑台11一端外侧设有CCD检测装置13； 

所述激光直线电机滑台9上设有激光束扫描聚焦装置15；所述激光器14设置于激光束扫描聚焦装置15一侧。

另外，所述直线电机滑台11上设有刻蚀等待位置18、激光刻蚀位置17和电池移动位置16；所述XYθ工作台12上设有用于吸附电池的吸盘。所述自动化系统还包括通过导线与控制系统连接的CCD检测和信号处理系统；所述传送系统和激光刻蚀系统通过导线与控制系统连接。

下面结合原理和工作过程对本实用新型作进一步说明：

所述自动化系统包括了两路皮带传送装置，两路机械手传送装置，两台XYθ工件台，三台直线电机滑台，一台激光器，一套激光束扫描聚焦装置。该系统可以内置相关的硅片姿态检测调整系统，用于硅片姿态调整和精确刻蚀。通过该装置可以实现2秒加工一块电池片，比原先效率提升了50%，产能可以由原先的1200片/小时增加到1800片/小时。

参见图2至图7，初始化自动系统各部件，电池片1通过前级皮带传送带5传送至前级机械手7取片位置，前级机械手7取片后将电池片 1放置于传送带一侧直线电机滑台11上的刻蚀等待位置18上，并通过电池片到位检测传感器保证电池片1放位正确。电池片1进入刻蚀等待位置18后，CCD检测装置13通过XYθ工件台12调整电池片姿态，并将电池片1传送至激光刻蚀位置17。电池片1传送同时，前级机械手7再将由前级皮带传送带5传送至取片位置的电池片2放置于传送带另一侧的直线电机滑台11上的刻蚀等待位置18，同样通过到位检测探测装置保证电池片2放位正确，并通过另一侧的CCD和XYθ工件台调整电池片姿态。