[发明专利]一种太阳能电池片激光低损切割装置及方法

说明书

本发明一种太阳能电池片激光低损切割装置及方法，第一光纤激光器发出的激光聚焦至太阳能电池片上，通过振镜控制模块控制激光聚焦光束移动，实现在太阳能电池片两端分别切割开槽，激光辐射加热模块沿切割开槽直线加热，辅助冷却模块沿激光辐射加热模块的加热直线对进行冷却。本发明提供的太阳能电池片激光低损切割装置及方法，在太阳能电池片两端开切割开槽，基本不产生粉尘、细纹等，减少对太阳能电池片的损伤，有助于电池组件发电效率的提升，太阳能电池片和振镜不相对运动，振镜控制模块控制激光启闭以及振镜中同一二维平面上横、纵方向的两个电机摆动的角度，可根据实际需求控制切割次数，方便后续切割工艺的优化同时也提高了切割槽口的精度。

技术领域

本发明属于太阳能电池片切割技术领域，具体涉及一种太阳能电池片激光低损切割装置及方法。

背景技术

在太阳能电池制造行业，为了提高电池组件的发电功率，需要把太阳能电池切割成等面积的若干片来制作组件，但在太阳能电池片切割的过程中要尽量减少或者避免对太阳能电池片的损伤。

目前市场上主流的太阳能电池切割技术，是利用激光在太阳能电池背面加工出贯穿电池表面的切割道，然后再采用机械的方法把电池沿着激光切割道掰开；这种加工方法会对电池片造成较大的损伤：激光切割会损伤电池片表面的钝化层以及硅片本身，还会产生大量粉尘，机械应力掰裂的方式会导致切割过程中碎片的增加，增加了组件的制造成本。因此，亟需一种既能对太阳能电池片进行划片，又不会对太阳能电池片本身产生很大的损伤的切割技术。

发明内容

为解决现有技术中的技术问题，本发明的目的在于提供一种太阳能电池片激光低损切割装置及方法。

为实现上述目的，达到上述技术效果，本发明采用的技术方案为：

一种太阳能电池片激光低损切割装置，包括激光切割模块、激光辐射加热模块和辅助冷却模块，所述激光切割模块包括第一光纤激光器、扩束镜、振镜、场镜和振镜控制模块，所述第一光纤激光器、扩束镜和振镜顺序通过螺纹实现可拆卸式连接，振镜与位于其下方的场镜通过螺纹实现可拆卸式连接，第一光纤激光器和振镜均与振镜控制模块连接，通过振镜控制模块控制第一光纤激光器的启闭及调整振镜内置电机的摆动角度，第一光纤激光器发出的激光依次经过扩束镜、振镜、场镜后再聚焦至太阳能电池片上，通过振镜控制模块控制振镜中电机的摆动实现激光聚焦光束在聚焦点所在的二维平面内移动，实现在太阳能电池片两端分别切割开槽，激光辐射加热模块沿切割开槽直线加热，辅助冷却模块沿激光辐射加热模块的加热直线对太阳能电池片进行冷却。

进一步的，所述振镜内置两个摆动电机并与振镜控制模块连接，两个摆动电机同在一个二维平面内并分别沿横、纵方向设置，通过振镜控制模块控制改变振镜中两个摆动电机摆动的角度使第一光纤激光器发出的激光聚焦光束在聚焦点所在的二维平面内移动，实现在太阳能电池片两端分别切割开槽。

进一步的，所述激光辐射加热模块包括第二光纤激光器、准直模块和聚焦模块，第二光纤激光器、准直模块和聚焦模块顺序可拆卸式连接在一起，第二光纤激光器发出的激光依次通过准直模块和聚焦模块。

进一步的，所述准直模块包括准直透镜，聚焦模块包括聚焦透镜，第二光纤激光器出光口位于准直透镜的一倍焦距处，第二光纤激光器发出的激光经准直透镜的准直后以平行光出射，平行光入射后会聚焦在聚焦透镜的后焦距处。

进一步的，所述第二光纤激光器发出的激光依次通过准直模块和聚焦模块后的激光光斑直径大小为2mm～3mm，激光功率为200W～400W，激光加热速度为400mm/s～900mm/s。

本发明公开了一种太阳能电池片激光低损切割方法，包括以下步骤：

步骤一、将待切割太阳能电池片放置于激光切割区域；