[发明专利]无损切割方法及无损切割设备

说明书

本发明提供了一种无损切割方法及无损切割设备。该无损切割方法采用激光对待切割物进行切割，待切割物具有共线的诱导槽路径和切割线路径，无损切割方法包括：使第一激光和第二激光垂直照射在待切割物上，且第一激光在待切割物上聚焦形成具有第一中心点的第一光斑，第二激光在待切割物上聚焦形成具有第二中心点的第二光斑，第一中心点和第二中心点与诱导槽路径共线；使第一激光和第二激光与待切割物相对移动，且移动过程中，第一激光运动至诱导槽路径之外位置时阻断第一激光至待切割物的光路，第二中心点位于第一中心点之后或与第一中心点重合。第一激光与第二激光垂直照射在待切割物上，形成的第一光斑和第二光斑均无变形，提高了加工效率和效果。

技术领域

本发明涉及激光切割技术领域，具体而言，涉及一种无损切割方法及无损切割设备。

背景技术

现有的光伏电池片切割技术可以采用热切割方法，即，将激光聚焦为20～50μm的光斑，反复在电池片表面沿切割线路径方向划刻，在电池片上形成一定深度的熔融沟槽后，外部施加掰断力将电池片分离开。该切割方法通过聚焦光斑反复划刻，会造成切割断面的切割损伤(微裂纹)和电池表面较大的热影响区(Heat Affected Zone,HAZ)，对切割后的电池片的电性能影响很大。

为了减小激光对光伏电池片的损伤，发展出一种无损切割的方法，通过诱导激光在预定切割的位置划出一条或多条一定长度的诱导切割槽，应力激光照射在诱导切割槽上面并沿预定切割的方向移动，被照射部位形成局部温度梯度，电池片沿着诱导切割槽产生裂纹并延伸裂开，实现了电池片的无损切割。

申请人在研究中发现，无损切割技术可以采用分离式激光照射或者旁轴照射光路方案，分离式激光照射时，在一个工位进行照射形成诱导槽，再运送至另一工位照射形成温度梯度裂开，导致电池片需要运动较长距离，对位精度不佳，加工效率低；旁轴照射时，切割激光或者热应力激光以较大的倾斜的角度照射在待切割物上，诱导槽路径切割激光束的聚焦光斑或者热应力激光以一定角度照射电池片，光斑会发生变形，影响诱导槽的加工效果或者热应力断裂效果。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种无损切割方法及无损切割设备，以解决现有技术中的无损切割时光斑变形的问题。

为了实现上述目的，根据本发明的一个方面，提供了一种无损切割方法，无损切割方法采用激光对待切割物进行切割，待切割物具有共线的诱导槽路径和切割线路径，无损切割方法包括：使第一激光和第二激光垂直照射在待切割物上，且第一激光在待切割物上聚焦形成具有第一中心点的第一光斑，第二激光在待切割物上聚焦形成具有第二中心点的第二光斑，第一中心点和第二中心点与诱导槽路径共线；使第一激光和第二激光与待切割物相对移动，且移动过程中，第一激光运动至诱导槽路径之外位置时阻断第一激光至待切割物的光路，第二中心点位于第一中心点之后或与第一中心点重合。

进一步地，上述第一激光和第二激光经合束器处理后垂直照射在待切割物上。

进一步地，上述第一光斑和第二光斑至少部分重叠、或相切或相离，优选第一光斑和第二光斑相离，且第一光斑和第二光斑的最小间距大于或等于诱导槽路径的长度、且最大间距小于或等于50mm。

进一步地，上述第二光斑为椭圆形光斑，且所椭圆形光斑长轴方向沿切割线路径的延伸方向延伸，优选椭圆形光斑的长径和短径之比为5～300:1，更优选为10～200:1。

进一步地，上述待切割物为光伏电池片。

进一步地，上述第一激光为脉冲激光，第二激光为准连续激光或连续激光，优选第一激光的脉冲宽度为30～200ns，优选第一激光的激光波长各自独立地为266～1064nm，进一步优选为300～600nm，优选第二激光的激光波长为808～2000nm，优选为808～1100nm。