双工位电池片激光加工设备制造技术

本实用新型专利技术公开了一种双工位电池片激光加工设备，其包括激光加工台（1）和悬置在其上方的激光发射装置，还包括上下料装置；所述激光加工台分为A工位（1）和B工位（2），上下料装置用未加工的晶圆替换A工位和B工位上已加工的晶圆，所述激光发射装置轮流加工位于A工位和B工位上的晶圆；使用本实用新型专利技术，使激光加工区域可以同时容纳两片晶圆，在激光加工时，减少激光加工等待的时间，提升激光的使用率，增加激光设备产能至8000‑8500片每小时。

Double station laser processing equipment for battery chip

【技术实现步骤摘要】
双工位电池片激光加工设备
本技术涉及太阳能光伏行业中PERC/SE技术的电池片的加工设备，尤其涉及一种具有双工位的，激光加工不停歇的电池片激光加工设备。
技术介绍
自20世纪70年代全球爆发石油危机以来，太阳能光伏发电技术在西方发达国家引起了高度重视，各国政府从环境保护和能源可持续发展战略的角度出发，纷纷制定政策鼓励和支持太阳能光伏发电技术，光伏行业在全球迅速发展，除结晶硅太阳能电池、非结晶硅太阳能电池外，还出现了各种化合物半导体太阳能电池，以及由两种太阳能电池构成的层积型太阳能电池等新型太阳能电池。太阳能因其具有清洁性和可再生性，成为了替代传统能源的最佳方案之一。随着多年来的研究和技术开发，太阳能光伏组件价格已大幅下降，且太阳能转化效率也得以提高使得太阳能光伏发电的商业化开发与应用成为可能。目前，光伏行业正在由粗放式向精细化发展的新阶段，由拼规模、拼速度、拼价格向拼质量、拼技术、拼效益转变的新阶段，由补贴依赖向逐渐实现平价转变的新阶段。天合光能董事长兼首席执行官高纪凡也指出，未来十年，我国的光伏行业应该追求高质量发展，用更少的资源投入，创造更高的价值。种种迹象表明，随着“高质量”发展的推进，光伏产业前景可观。光伏行业纵然历经波折，但其规模在持续增长，应用范围在持续扩大，全球几乎任何一个地区都在使用，这说明光伏本身所具有的光明特质，使其在每一次的波折中都能不断发展和壮大。高效太阳能电池激光加工设备市场情况：光伏发电平价上网趋势明显，电价不断下降，将进一步加快光伏发电行业增长速度，光伏发电企业面临市场机遇；与此同时竞价上网带来光伏发电电费中标价格持续下降，行业竞争压力增大。在此背景下光伏发电企业需通过应用更加高效的电池组件等方式进一步降低发电成本；光伏电池生产企业则针对性地推出PERC电池等高效太阳能电池产品，通过新建及改建原有产线等方式迅速扩张高效太阳能电池产能。具体情况如下：1、高效太阳能电池技术能够显著提升电池发电效率目前高效太阳能电池技术工艺主要包括PERC、SE、MWT等，上述三种工艺可以在同一产线上进行叠加，效率提升效果如下表所示:2、高效太阳能电池技术可为光伏电站带来可观收益以PERC工艺为例，在目前市场条件下，光伏电站应用PERC电池组件将较运用传统光伏电池组件产生较大收益，可使度电成本降幅达到0.01-0.02元的水平。2018年3月最新公布的中标的领跑者光伏发电项目，中标企业全部都采用了PERC技术，上网电价为0.41-0.45元/度，中位数为0.43元/度，体现了PERC技术的优势。3、高效太阳能电池技术可为电池厂商带来可观收益以PERC工艺为例，在目前市场环境下，将传统电池产线改造为PERC电池产线收益可观，1年内即可收回设备投资，光伏电池厂商对PERC电池激光加工设备的需求由此快速增长。此外使用PERC等先进工艺有利于光伏电池生产企业提升产品性能，增加入选“领跑者计划”的机会，有利于提升光伏电池生产企业的品牌价值。4、高效太阳能电池技术市场规模测算至2020年，光伏电池产能将达到138吉瓦，PERC电池产能预计为73吉瓦左右，占比约53%。考虑新增PERC产能对应的激光设备包括PERC、裂片机等设备，按照至2020年PERC电池的产能73吉瓦计算，相关激光加工设备市场总量将超过19亿元。其它高效太阳能电池加工工艺也在培育发展中，包括MWT、SE等，MWT、SE工艺可与PERC工艺叠加，预计至2020年，MWT、SE及其他激光加工设备市场总量将超过18亿元。5、市场竞争格局在高效太阳能电池激光加工设备行业，目前能够提供具有竞争力的高效太阳能电池激光加工设备仅有少数几家企业，包括德国罗芬、德国InnoLasSolutions、武汉帝尔、常州雷射激光、苏州迈为、大族、友晁能源等，目前已经形成了以武汉帝尔为主的几家厂商的竞争格局。设备是半导体技术之魂，我国光伏产业之所以能取得极其快速的发展，与设备的技术进步与国产化密不可分。2018年，我国PERC电池片生产能力进一步提升，生产线设备也逐渐被国产设备替代，生产工艺更加成熟。在PERC技术生产已经成熟化后，性价比高的选择性发射电极(SE)技术也将成为光伏企业的首选，预计SE将稳定成长至2020年，占有50%以上PERC电池市场份额。随着光伏产业的不断快速发展，各大太阳能电池片生产的厂商对于产能提升的需求也不断提高。2016年PERC激光设备的产能是4500片每小时，2017年底提升到5500片每小时，到2018年提升到6000片每小时，2019年初，武汉帝尔提供了产能6500片每小时，后期改造升级可提升至7500片每小时的离线设备机型。从行业的趋势来看，与PERC激光设备匹配的丝网印刷设备的产能也在不断提高，各大太阳能电池片生产的厂商对于激光设备产能的提升的需求也是越来越大。目前，丝网印刷设备双轨的产能已达到8000片每小时，而与丝网印刷设备匹配的激光在线/离线设备还未得到完全的匹配，制约着整体设备产能的提升。太阳能电池片的生成过程中，有一道工序是将晶圆放到PERC激光设备中，用激光对晶圆进行加工。现有的加工方式是逐片将晶圆移入PERC激光设备中进行加工，待加工后用未加工过的晶圆替换已加工过的晶圆。此种加工方式，激光设备在晶圆替换过程中要停止工作，导致整台设备产能不高。因此，如何提升激光设备的产能是业界亟待解决的技术问题。
技术实现思路
为了解决现有技术中存在的上述缺陷，本技术提出一种高效率的，具有双工位的，激光加工不停歇的电池片激光加工设备。本技术采用的技术方案是设计一种双工位电池片激光加工设备，包括激光加工台和悬置在其上方的激光发射装置，还包括上下料装置；所述激光加工台分为A工位和B工位，上下料装置用未加工的晶圆替换A工位和B工位上已加工的晶圆，所述激光发射装置轮流加工位于A工位和B工位上的晶圆。所述上下料装置包括A流道和B流道；所述A流道将已加工的晶圆由A工位收走、并向A工位输送未加工的晶圆；所述B流道将已加工的晶圆由B工位收走、并向B工位输送未加工的晶圆。所述激光发射装置包括：由上而下叠置的激光发射器、扫描振镜模块、场镜，以及定位相机模块；所述定位相机模块共有两个，分别安装在A工位和B工位下方。所述激光加工台采用透明材料。所述场镜采用大幅面场镜。所述A流道和B流道采用相同结构，皆包括依次衔接的上料侧传输带、加工位传输带和下料侧传输带，所述晶圆可置于三段传输带上面进行传输；加工位传输带安装在升降装置上；加工位传输带在升降装置的驱动下可上升至与上料侧传输带和下料侧传输带保持平齐、或下降没入激光加工台中。所述激光加工台的A工位和B工位采用相同结构，皆包括避让加工位传输带的避让槽，工位上还分布多个真空吸孔，当加工位传输带沉入所述避让槽中时，所述晶圆被搁置在工位上，所述真空吸孔可以吸住所述晶圆。本技术提供的技术方案的有益效果是：本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种双工位电池片激光加工设备，包括激光加工台和悬置在其上方的激光发射装置，其特征在于，还包括上下料装置；所述激光加工台分为A工位（1）和B工位（2），上下料装置用未加工的晶圆替换A工位和B工位上已加工的晶圆，所述激光发射装置轮流加工位于A工位和B工位上的晶圆。/n

【技术特征摘要】
1.一种双工位电池片激光加工设备，包括激光加工台和悬置在其上方的激光发射装置，其特征在于，还包括上下料装置；所述激光加工台分为A工位（1）和B工位（2），上下料装置用未加工的晶圆替换A工位和B工位上已加工的晶圆，所述激光发射装置轮流加工位于A工位和B工位上的晶圆。


2.如权利要求1所述的双工位电池片激光加工设备，其特征在于，所述上下料装置包括A流道和B流道；所述A流道将已加工的晶圆由A工位收走、并向A工位输送未加工的晶圆；所述B流道将已加工的晶圆由B工位收走、并向B工位输送未加工的晶圆。


3.如权利要求1所述的双工位电池片激光加工设备，其特征在于，所述激光发射装置包括：由上而下叠置的激光发射器（3）、扫描振镜模块（4）、场镜（5），以及定位相机模块（6）；所述定位相机模块共有两个，分别安装在A工位和B工位下方。


4.如权利要求3所述的双工位电...

【专利技术属性】
技术研发人员：罗搏飞，冼志军，周志豪，
申请(专利权)人：常州捷佳创智能装备有限公司，
类型：新型
国别省市：江苏;32