[发明专利]一种太阳能电池片的双激光热裂切割装置及热裂切割方法

说明书

本发明公开了一种太阳能电池片的双激光热裂切割装置及热裂切割方法，涉及太阳能电池片加工技术领域。其包括步骤：沿预定的切割路径，利用第一激光束在待切割太阳能电池片的两侧边缘分别进行烧蚀，以形成初始凹槽；利用第二激光束加热待切割太阳能电池片，从而在待切割太阳能电池片上形成热斑；使第二激光束与待切割太阳能电池片彼此相对运动，从而形成热斑线；通过局部施加冷却介质冷却热斑，从而使其沿热斑线开裂。本发明提供的一种太阳能电池片的双激光热裂切割装置及热裂切割方法，能够减少太阳能电池片切割时的材料去除量，消除切割时的热影响区，提高了电池片的利用率、发电效率和抗弯强度。

技术领域

本发明涉及太阳能电池片加工技术领域，尤其涉及一种太阳能电池片的双激光热裂切割装置及热裂切割方法。

背景技术

在太阳能电池产业发展中，电池片的大尺寸成为了一种趋势，这能在一定程度上提高组件转换效率和功率。但越来越大的电池片尺寸将导致电池片的工作电流增大，这会引起组件的工作电流增大，进而增大了组件的安全风险问题。因此将电池片切割后形成小片再进行串联组装，减小工作电流，提高组件的可靠性，己经成为业内发展趋势，半片组件市场占比提升迅速。另一方面，叠瓦组件技术是依靠将电池片切割成小片后堆叠连接，取消了串内电池片间隙，可以提高组件面积的利用率，提高组件的功率和转换效率。

无论是半片组件还是叠瓦组件技术，都需要将太阳能电池片进行切割。目前的切割方案，一般都是利用高能激光在太阳能电池片表面进行划线，形成凹槽，然后以机械外力沿凹槽进行分离。这种方案简单直接，操作方便，被广泛应用。但是这种方案，其采用的高能激光的能量密度很大，划线的凹槽边缘会产生热影响区，单边热影响区宽度达30～50um，槽宽加双边热影响区达90～130um。其存在以下缺点：1、高能激光烧蚀凹槽，通过去除材料的切割方式，划槽位置的材料被去除，造成浪费，电池片利用率降低，同时，被去除的材料，以粉尘的形式漂浮在空气中，造成环境污染，需除尘设备，增加设备成本和复杂程度；2、高能激光烧蚀凹槽造成的热影响区影响电池发电效率；3、高能激光烧蚀凹槽，槽口材料重熔，形成微小毛刺，槽壁材料重熔，造成断面粗糙，易造成破片和隐裂，降低电池片抗弯强度；4、划槽后，采用机械掰片方式将电池片沿槽掰开，会产生微小裂纹，导致电池片抗弯强度变低。

因此，亟需一种新的切割装置和切割方法，以避免切割时对太阳能电池片的利用率、发电效率以及抗弯强度的影响。

发明内容

为了解决现有技术的不足，本发明的主要目的在于提供一种太阳能电池片的双激光热裂切割装置及热裂切割方法，能够减少太阳能电池片切割时的材料去除量，消除切割时的热影响区，提高电池利用率和电池效率，避免了对太阳能电池片抗弯强度的影响。

为了实现上述目的，本发明的技术方案如下：

一种太阳能电池片的热裂切割方法，其特征在于，包括以下步骤：

沿预定的切割路径，利用第一激光束在待切割太阳能电池片的两侧边缘分别进行烧蚀，以形成初始凹槽；

利用第二激光束加热待切割太阳能电池片，从而在待切割太阳能电池片上形成热斑；

使第二激光束与待切割太阳能电池片彼此相对运动，从而在待切割太阳能电池片上形成热斑线；

通过局部施加冷却介质冷却所述待切割太阳能电池片上的热斑，从而使待切割太阳能电池片沿热斑线开裂。

可选地，在烧蚀初始凹槽步骤前或第二激光束加热所述待切割太阳能电池片前还包括步骤：

将待切割太阳能电池片加热至预定温度T1。

可选地，所述预定温度T1为30-150℃。

可选地，所述热斑线的起点位于所述待切割太阳能电池片的一侧初始凹槽，所述热斑线的终点位于所述待切割太阳能电池片的另一侧初始凹槽。