用于光伏电池加工的多操作工具制造技术

本发明专利技术描述了用于光伏电池工艺的多操作工具。在某一实施例中，多操作工具包括传送系统，用以沿着传送路径连续地移动光伏(PV)电池，使其通过激光划线工位和胶印工位。此外，在用连续加工激光划刻并用粘合剂印刷之前，光伏电池可以在单个对准操作中与激光划线工位的激光头和胶印工位的印刷机头对准。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于光伏电池加工的多操作工具相关应用本专利申请要求于2016年11月30日提交的先前共同未决的美国非临时专利申请号15/365,762的优先权，该申请要求享有于2015年12月1日提交的先前共同未决的美国临时专利申请序列号62/261,727的优先权，其全部内容以引用方式并入本文。
技术介绍
光伏(PV)电池(常被称为太阳能电池)是熟知的用于将太阳辐射转换为电能的装置。光伏电池可组装成光伏板，可用于将光能转换成电能。光伏板所产生的电能可以通过电缆传输，用于住宅和/或商业用途。在光伏电池的制造期间可以使用许多工艺，包括激光切割和接合操作。这些操作通常由不同的工具顺序执行。例如，光伏电池可以在激光工具中进行激光切割工艺，然后从激光工具中移出并装载到接合工具中以进行接合工艺。附图简略说明本专利技术在附图中以举例而非限制的方式进行说明，其中相同的附图标记表示类似的元件。图1示出了光伏(PV)“超级”电池的侧视图。图2示出了可以在超级电池中使用的太阳能电池的顶视图。图3示出了多操作工具的透视图。图4示出了由多操作工具加工的光伏电池的顶视图。图5示出了具有旋转传送系统的多操作工具的示意图。图6示出了具有旋转传送系统的多操作工具的示意图。图7示出了具有线性传送系统的多操作工具的示意图。图8示出了多操作工具的保护基板上的光伏电池的顶视图。图9示出了通过具有激光划线工位和胶印工位的多操作工具来加工光伏电池的方法的流程图。图10示出了执行连续多操作过程的多操作工具的示意图。图11A-11C示出了可用于切割刻划光伏电池装置的示意图。图12A-12D示出了通过热和压力可以固化超级电池的示例布置。图13示出了计算机系统的示意图。具体实施方式本文描述了制造光伏(PV)电池的多操作工具和方法。以下具体实施方式本质上只是例证性的，并非意图限制所述主题的实施例或此类实施例的应用和用途。如本文所用，词语“示例性”意指“用作示例、实例或举例说明”。本文描述为示例性的任何实施方式未必理解为相比其它实施方式是优选的或有利的。此外，并不意图受前述
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技术介绍
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技术实现思路
或以下具体实施方式中提出的任何明示或暗示的理论的约束。本说明书包括提及“一个实施例”或“某个实施例”。短语“在一个实施例中”或“在某一实施例中”的出现不一定是指同一实施例。特定的特征、结构或特性可以任何与本公开一致的合适方式进行组合。术语。以下段落提供存在于本公开(包括所附权利要求书)中术语的定义和/或语境：“包括”。该术语是开放式的。如在所附权利要求书中所用，该术语并不排除其它结构或步骤。“配置为”。各个单元或部件可被描述或声明成“配置为”执行一项或多项任务。在此类语境下，“配置为”用于通过指示所述单元/部件包括在操作期间执行一项或多项那些任务的结构而暗示结构。因此，可以说是将所述单元/部件配置成即使当指定的单元/部件目前不在操作(例如，未开启/激活)时也可执行任务。详述某一单元/电路/部件“配置为”执行一项或多项任务明确地意在对该单元/部件而言不援引35U.S.C.§112第六段。“第一”、“第二”等。如本文所用，这些术语用作其之后的名词的标记，而并不暗示任何类型的顺序(例如，空间、时间和逻辑等)。例如，提及“第一”位置并不一定暗示该位置为某一序列中的第一个位置；相反，术语“第一”用于区分该位置与另一位置(例如，“第二”位置)。“耦接”—以下描述是指元件或节点或结构特征被“耦接”在一起。如本文所用，除非另外明确指明，否则“耦接”意指一个元件/节点/特征直接或间接连接至另一个元件/节点/特征(或直接或间接与其连通)，并且不一定是机械连接。此外，以下描述中还仅为了参考的目的使用了某些术语，因此这些术语并非意图进行限制。例如，如“上部”、“下部”、“上方”、“下方”、“前面”和“后面”等术语是指附图中提供参考的方向。如“正面”、“背面”、“后面”、“侧面”、“外侧”、“内侧”、“向左”和“向右”等术语描述了在一致但任意的参照系内组件的某些部分的取向和/或位置，或描述组件之间的相对取向和/或位置，通过参考描述所讨论组件的文字和相关的附图可以清楚地了解这些取向和/或位置。此类术语可包括上面具体提及的词语、它们的衍生词语以及类似意义的词语。“阻止”—如本文所用，阻止用于描述减小影响或使影响降至最低。当组件或特征被描述为阻止行为、运动或条件时，它完全可以彻底地防止某种结果或后果或未来的状态。另外，“阻止”还可以指减少或减小可能会发生的某种后果、性能和/或效应。因此，当组件、元件或特征被称为阻止结果或状态时，它不一定完全防止或消除该结果或状态。通过
技术介绍
，参见图1，示出了光伏“超级”电池。超级电池100可以包括通过导电胶粘接材料或将一个太阳能电池102的正表面金属化图案电连接到相邻太阳能电池102的后表面金属化图案的粘合剂在重叠区域中彼此导电接合的多个相邻太阳能电池102。适用的导电胶粘接材料可包括(例如)导电粘合剂、导电粘合剂膜和胶带，以及常规焊料。导电胶粘接材料在相邻太阳能电池102之间的接合中提供机械顺应性，其适应由导电胶粘接材料的热膨胀系数和太阳能电池102的热膨胀系数之间的失配引起的应力。因此，接头可以有适应性以适应在安装现场部署后发生的环境温度变化。参见图2示出了可用于超级电池的矩形太阳能电池的正表面或顶表面。太阳能电池102也可以使用其他形状。太阳能电池102的正表面金属化图案可以包括主栅线202，该主栅线位于太阳能电池102的长边之一的边缘附近并且平行于长边延伸实质上长边的长度。指状物204可以垂直连接到主栅线202，并且相对于彼此平行并延伸到太阳能电池102的短边，实质上是短边的长度。可选地，太阳能电池102上的正表面金属化图案包括平行于主栅线202且与其间隔开的旁路导体206。旁路导体206与指状物204互连以电绕过可以在主栅线202和旁路导体206之间形成的裂缝。这种能够在靠近主栅线202的位置切断指状物204的裂缝可以另外将太阳能电池102的区域与主栅线202隔离。旁路导体206在这种切断的指状物204和主栅线202之间提供替代的电路径。所示的示例示出了与主栅线202平行定位的旁路导体206，其围绕主栅线202的整个长度延伸，并且互连每个指状物204。而且，通过
技术介绍
，制造超级电池100的方法可以包括若干操作。例如，该方法可以包括在一个或多个硅太阳能电池102中的每一个上激光划刻一条或多条刻划线用以在硅太阳能电池102上限定多个矩形区域。该方法可以包括在与每个矩形区域的长边相邻的一个或多个位置处将导电胶粘接材料涂覆到一个或多个刻划硅太阳能电池102。可选地，可以将导电胶粘接材料涂覆到一个或多个硅太阳能电池102的顶表面的部分。硅太阳能电池102可以沿着刻划线分离以提供多个矩形硅太阳能电池102，每个矩形硅太阳能电池102具有设置在与相应长边相邻的相应正表面上的导电胶粘接材料的一部分。可选地，分离可以通过在一个或多个硅太阳能电池102的底表面和弯曲的支撑表面之间施加真空执行，以使一个或多个硅太阳能电池102抵靠弯曲的支撑表面而发生弯曲，并由此沿刻划线切割一个或多个硅太阳能电池102。矩形硅太阳能电池102可以与相邻的矩形硅太阳能电池102的长边成直线排列本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.多操作工具，包括：在激光发射位置上具有激光头的激光划线工位；在印刷位置上方具有印刷机头的胶印工位；以及具有电池平台和致动器的传送系统，其中所述致动器可操作地耦接到所述电池平台以将所述电池平台沿着传送路径从装载位置，通过所述激光发射位置和所述印刷位置，移动到所述装载位置。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.12.01 US 62/261,727;2016.11.30 US 15/365,7621.多操作工具，包括：在激光发射位置上具有激光头的激光划线工位；在印刷位置上方具有印刷机头的胶印工位；以及具有电池平台和致动器的传送系统，其中所述致动器可操作地耦接到所述电池平台以将所述电池平台沿着传送路径从装载位置，通过所述激光发射位置和所述印刷位置，移动到所述装载位置。2.根据权利要求1所述的多操作工具，其中所述传送路径连续地延伸通过所述装载位置、所述激光发射位置和所述印刷位置。3.根据权利要求2所述的多操作工具，还包括：在传送路径上方的视觉系统，用以确定安装在电池平台上的光伏(PV)电池上的参考点的位置；以及对准致动器，其可操作地耦接到所述激光头、所述印刷机头或所述电池平台中的一者或多者，用以基于所述位置移动所述激光头、所述印刷机头或所述电池平台中的一者或多者。4.根据权利要求3所述的多操作工具，其中所述对准致动器移动所述激光头、所述印刷机头或所述电池平台中的一者或多者以将所述参考点维持在距所述激光发射位置或所述印刷位置中的一者或多者的预定径向距离处。5.根据权利要求2所述的多操作工具，其中所述致动器是可操作地耦接到所述电池平台以使所述电池平台绕轴旋转的旋转致动器，并且其中所述装载位置、所述激光发射位置和所述印刷位置以距离轴线相同的半径在所述传送路径上周向对齐。6.根据权利要求2所述的多操作工具，还包括卸载工位，其中所述传送路径是从所述装载位置延伸至所述卸载工位的线性路径。7.根据权利要求6所述的多操作工具，其还包括在真空歧管上方具有穿孔带的切割系统，其中所述穿孔带从所述卸载工位接收光伏(PV)电池。8.根据权利要求2所述的多操作工具，其中所述胶印工位是温度受控的胶印工位。9.一种方法，包括：将光伏(PV)电池装载到多操作工具的传送系统的电池平台上，其中所述传送系统包括致动器，所述致动器可操作地耦接到所述电池平台以将所述电池平台沿着传送路径从装载位置移动到所述装载位置；使所述电池平台沿着所述传送路径从所述装载位置移动到激光发射位置，其中所述激光发射位置在所述多操作工具的激光划线工位的激光头下方；通过所述激光头在所述光伏电池的表面上激光划线产生刻划线；使所述电池平台沿着所述传送路径从所述激光发射位置移动到印刷位置，其中所述印刷位置在所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：内森·菲利浦斯·贝克特，吉拉德·阿尔莫吉，
申请(专利权)人：太阳能公司，
类型：发明
国别省市：美国,US