[发明专利]一种光伏晶体硅太阳能电池微损伤切割系统和方法

权利要求书

1.一种光伏晶体硅太阳能电池微损伤切割系统，其特征在于，

所述光伏晶体硅太阳能电池微损伤切割系统包括第一加工子系统、第二加工子系统和传动装置；

所述第一加工子系统用于通过脉冲激光对电池片切割道的两端进行开槽，所述第二加工子系统用于在一冷却系统的配合下通过连续激光沿着所述槽的开设方向对电池片扫描加热，使电池片在热应力的作用下实现自动分离，所述传动装置用于将上料位的电池片运送到第一加工子系统的加工位，或者将两端开槽后的电池片从所述第一加工子系统的加工位运送到所述第二加工子系统的加工位，或者将分离后的电池片从所述第二加工子系统的加工位运送到下料位。

2.根据权利要求1所述的光伏晶体硅太阳能电池微损伤切割系统，其特征在于，

所述第一加工子系统包括第一激光器、第一扩束准直单元、第一反射单元、第一聚焦单元、第一载物台和第一运动模块；

所述第一加工子系统用于发射第一加工光束，并对所述第一载物台上电池片进行加工，形成第一加工子系统加工路径，所述第一激光器、第一扩束准直单元、第一反射单元和第一聚焦单元依次设置；

所述第一激光器用于发射初始高斯光束至所述第一扩束准直单元，所述第一扩束准直单元对光束进行扩束准直，所述第一反射单元将光束反射至所述第一聚焦单元，所述第一聚焦单元将光束汇聚形成第一加工光束，并将所述第一加工光束作用于所述第一载物台上的电池片上，所述第一运动模块设置于所述第一反射单元上和/或所述第一载物台上，所述第一运动模块驱动所述第一反射单元和/或第一载物台运动，以改变所述第一加工光束和所述第一载物台的相对位置。

3.根据权利要求2所述的光伏晶体硅太阳能电池微损伤切割系统，其特征在于，

所述第二加工子系统包括第二激光器、第二扩束准直单元、第二反射单元、第二聚焦单元、第二载物台和第二运动模块；

所述第二加工子系统用于发射第二加工光束，并对所述第二载物台上电池片进行加工，所述第二激光器、第二扩束准直单元、第二反射单元和第二聚焦单元依次设置，所述冷却系统用于对第二加工光束靠近所述第二载物台上的电池片的光斑尾部进行冷却；

所述第二激光器用于发射初始高斯光束至所述第二扩束准直单元，所述第二扩束准直单元对光束进行扩束准直，所述第二反射单元将光束反射至所述第二聚焦单元，所述第二聚焦单元将光束汇聚形成第二加工光束，并将所述第二加工光束作用于所述第二载物台上的电池片上，所述第二运动模块设置于所述第二反射单元上和/或所述第二载物台上，所述第二运动模块驱动所述第二反射单元和/或第二载物台运动，以改变所述第二加工光束和所述第二载物台的相对位置。

4.根据权利要求3所述的光伏晶体硅太阳能电池微损伤切割系统，其特征在于，

所述光伏晶体硅太阳能电池微损伤切割系统还包括定位装置，所述定位装置在所述传动装置将两端开槽后的电池片从所述第一载物台运送到所述第二载物台上的过程进行定位，使所述第二加工光束初始位置位于所述第一加工子系统加工路径初始位置起点，所述第二运动模块驱动所述第二反射单元和/或第二载物台运动，使所述第二加工光束沿着所述第一加工子系统加工路径运动。

5.根据权利要求2所述的光伏晶体硅太阳能电池微损伤切割系统，其特征在于，

所述第一激光器为脉冲激光器，波长为200-1100nm，所述脉冲激光器为纳秒激光器、皮秒激光器、飞秒激光器中的一种。

6.根据权利要求2所述的光伏晶体硅太阳能电池微损伤切割系统，其特征在于，

所述第一加工子系统对电池片两端的开槽深度为10μm-180μm，开槽长度为0.5mm-20mm。

7.根据权利要求3所述的光伏晶体硅太阳能电池微损伤切割系统，其特征在于，

所述第二激光器为连续和准连续激光器中的一种，所述第二激光器产生的高斯光束波长为900nm-1100nm，激光功率为100W-1000W。