一种太阳能电池片的切割方法及其切割设备技术

本发明专利技术提出一种太阳能电池片的切割方法及其切割设备，该方法主要采用两束激光对准电池片的待分裂线进行切割，同时，冷却部向分裂线处喷射冷却介质，使电池片在较小的内应力下被切割，分裂线处不会形成堆积物。使用该方法采用的设备主要包括：用于安装各部件的固定架；用于传输太阳能电池片，以使太阳能电池片沿分割线路径相对于第一激光束和第二激光束的聚焦点运动的电池片运输部；用于产生第一激光束和第二激光束的激光组件；用于对电池片的分裂线或分裂点位置喷射冷却介质的冷却部。

【技术实现步骤摘要】
一种太阳能电池片的切割方法及其切割设备
本专利技术涉及一种太阳能电池片加工方法，尤其涉及一种太阳能电池片的切割方法。本专利技术还涉及该切割方法中所采用的专用切割设备。
技术介绍
近年来，组件行业发展迅猛，通过不断的试验研究，各大组件厂发现，特别是“去白化”技术能更有效地提高组件效率，使度电成本下降，增加收效，因此，“去白化”技术的研发极大地推动了光伏产业高效组件封装技术的发展，并被业界一致看好。“去白化”技术较一般常规组件技术，“去白化”技术也称作拼片、并片、叠片等，其优化了组件结构，就是相同面积下增加了组件接受光照的利用率，提高了组件的输出功率，保证了组件封装过程中功率损失最小。因此，“去白化”技术成为当前各组件厂家关注的热点，也是光伏行业向前发展的必然趋势。“去白化”组件的焊接生产线就成为当前社会发展的急需产品，也是各组件厂的迫切所需。因为“去白化”技术电池片都用到的将现有方形电池片切成小片，再串焊的方式，而其中最核心的技术是电池片的分割技术，目前，现有的电池片分割技术是采用一个激光器将电池片表面先热烧蚀出一道割痕，再采用机械掰断的方式将太阳能电池片分割开，运用此方法，因激光的烧蚀高温，会在电池片切割表面形成一些烧蚀堆积物，很难清理，并因为烧蚀会在电池片表面形成热影响区，导致电池片表面积减小，使做出的组件效率功率有所下降并易于隐裂，因此无法满足要求严苛的特定组件应用的要求。公开号为：CN207952963U，名称为：一种用于太阳能电池单片激光划片机，公开了一种激光划片机，包括:安装在转接头上可以调节位置的激光发生器，激光发生器底部安装的散热器。此方法虽然直接采用激光对电池片完全进行切割，并且不需要机械掰裂。但采用单束激光切割，需要提升激光的功率，会对切割处造成较大损伤。
技术实现思路
本专利技术为解决现有技术中存在的技术问题，提出了一种太阳能电池片的切割方法及其切割设备。为降低对电池片切割断面的损伤，本专利技术采用两束激光对电池片进行切割，并辅以液冷装置，可以使电池片在受到损伤最小的情况下完成分片。进一步地，同时运用第一激光束和第二激光束聚焦于电池片的待分裂位置，其中第一激光束在电池片一端部表面切割具有一定长度的分割线，且该分裂线不足以使电池片断裂，第二激光束沿电池片分割线及其延长线对电池片进行加热，上述两个激光束作用于待切割电池片的同时，沿电池片待分裂线喷射冷却介质，用以形成冷热温区使分割线下方及分割线延长线处材料的压应力大于拉应力使电池片断裂，其中所述待分裂线是指一电池片完全断裂的轨迹线。进一步地，为了先在电池片一端部表面切割出具有一定长度的分割线，第一激光束可以选择为脉冲激光束，对电池片实施划出分割线的动作。进一步地，为了快速对电池片分裂线处加热，所述第二激光束为连续热激光束，对电池片分割线及其延长线实施加热动作。进一步地，为了统一基准，所述第一激光束、所述第二激光束及所述喷射的冷却介质聚焦于电池片的待分裂线的同一起始点上。进一步地，所述第一激光束在电池片表面形成的分割线沿电池片待分裂线方向为间断或连续的分割线。进一步地，为使电池片按照预先设计的方向被切割，所述第一激光束、所述第二激光束、所述冷却介质作用于电池片的过程中，所述第一激光束、所述第二激光束、所述冷却介质可以相对于电池片沿待分裂线方向移动。进一步地，为使电池片按照预先设计的方向被切割，所述第一激光束、所述第二激光束、所述冷却介质作用于电池片的过程中，电池片还可以相对于所述第一激光束、所述第二激光束、所述冷却介质沿待分裂线方向移动。进一步地，为使两束激光分别在电池片产生不同的效果，所述第一激光束和第二激光束到达电池片内距离电池片表面的距离通过调节电池片高度位置实现。本专利技术还提供一种用于切割太阳能电池片的切割设备，用于实现前述太阳能电池片的切割方法，该切割设备至少包括：固定架，用于承接和安装运输电池片、分别产生第一激光束和第二激光束的部件；安装在固定架上的电池片传输部，用于传输太阳能电池片，以使太阳能电池片沿待分裂线路径相对于第一激光束和第二激光束的聚焦点运动，实现电池片的划裂；安装在固定架上且位于电池片传输部上方的激光组件，用于产生第一激光束和第二激光束；安装在固定架上且位于电池片传输部上方的冷却部，当两个激光束作用于待切割电池片时，用于对电池片的待分裂线位置喷射冷却介质。进一步地，为使电池片依次被激光束进行切割，所述电池片传输部的结构至少包含：用于承接太阳能电池片的承接台；安装在固定架基座上的水平驱动组件，用于驱动承接台在其上实现往复运动，使多个电池片依次平稳地经过第一激光束和第二激光束聚焦点的下端；用于调整第一激光束到达电池片内部距离电池片表面垂直距离的装置。进一步地，为实现激光束到达电池片内部距离电池片表面垂直距离的调节，所述装置可以为：安装在水平驱动组件端部且驱动端位于承接台底部的升降驱动组件。进一步地，为实现激光束到达电池片内部距离电池片表面垂直距离的调节，所述装置还可以为：用于调整第一激光束发生部件位置的装置。进一步地，为实现两束激光对电池片进行切割，所述激光组件包括：产生第一激光束的第一激光器；产生第二激光束的第二激光器。进一步地，为调节激光束射向电池片的角度和方向，所述激光组件还包括：用于调整第一激光器和第二激光器产生的激光束的角度及照射位置的装置。进一步地，为实现电池片在切割后快速被冷却，所述冷却部包括：用于喷射冷却介质的喷头；用于调整喷头喷射冷却介质角度及位置的装置。本专利技术的技术效果在于：本专利技术采用两束不同能量密度的激光对太阳能电池片同一待分裂线上的部位分别实施划线和加热动作，第一束激光在电池片表面划开具有一定长度的分割线，第二束激光沿着分割线及其延长线进行加热，于此同时，冷却装置将冷却介质喷涂于待分裂线处，减小分割线下方及其延长线处电池片材料的断裂应力，使材料的压应力大于拉应力从而使电池片断裂；采用本专利技术方法对太阳能电池片进行切割分片时，太阳能电池片材料受第二激光束加热后热膨胀，受热区内压力上升，同时受热区周边的拉伸应力也随之增加，在待分裂线处喷射的冷却介质，如去离子水，将在该区域内形成冷却区，从而引起切向拉伸应力，在两种应力的叠加情况下，该区域内材料的断裂应力明显减小，产生的拉伸应力将导致电池片材料沿第一激光束形成的分割线的下方及水平面的延伸线处发生开裂，从而使电池片完全分裂；采用本专利技术所述的切割方法，与传统的电池片分片技术相比，其分离速度快、断裂面非常光滑，电池片无碎裂和微裂纹。采用上述切割方法的切割设备，主要包括：使电池片沿切割线方向移动的传输部，产生第一激光束和第二激光束的激光组件，用于喷射冷却介质的冷却部。所述第一激光束、所述第二激光束及所述喷射的冷却介质聚焦于电池片的待分裂线的同一起始点上，使得第一激光器，第二激光器和冷却部的位置按同一基准点进行调整，整个切割装置更为紧凑。传输部不仅可以使单个电池片沿着切割方向进行移动，还可以使多本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种太阳能电池片的切割方法，其特征在于，同时运用第一激光束和第二激光束聚焦于电池片的待分裂位置，其中第一激光束在电池片(100)一端部表面切割具有一定长度的分割线，第二激光束沿所述分割线及其延长线对电池片(100)进行加热,同时沿电池片(100)的待分裂线(100-1)喷射冷却介质，用以使电池片(100)分割线下方及分割线延长线处材料的断裂应力减小并断裂。/n

【技术特征摘要】
1.一种太阳能电池片的切割方法，其特征在于，同时运用第一激光束和第二激光束聚焦于电池片的待分裂位置，其中第一激光束在电池片(100)一端部表面切割具有一定长度的分割线，第二激光束沿所述分割线及其延长线对电池片(100)进行加热,同时沿电池片(100)的待分裂线(100-1)喷射冷却介质，用以使电池片(100)分割线下方及分割线延长线处材料的断裂应力减小并断裂。


2.如权利要求1所述太阳能电池片的切割方法，其特征在于，所述第一激光束为脉冲激光束，对电池片(100)实施划出分割线的动作。


3.如权利要求1或2所述太阳能电池片的切割方法，其特征在于，所述第二激光束为连续热激光束，对电池片(100)分割线及其延长线实施加热动作。


4.如权利要求1所述太阳能电池片的切割方法，其特征在于，所述第一激光束、所述第二激光束及所述喷射的冷却介质聚焦于电池片(100)的待分裂线(100-1)的同一起始点上。


5.如权利要求1或4所述太阳能电池片的切割方法，其特征在于，所述第一激光束在电池片(100)表面形成的分割线沿电池片(100)待分裂线方向为间断或连续的分割线。


6.如权利要求1或4所述太阳能电池片的切割方法，其特征在于，所述第一激光束、所述第二激光束、所述冷却介质作用于电池片的过程中，所述第一激光束、所述第二激光束、所述冷却介质相对于电池片(100)沿待分裂线方向移动，或电池片相对于所述第一激光束、所述第二激光束、所述冷却介质沿待分裂线(100-1)方向移动。


7.如权利要求1或4所述太阳能电池片的切割方法，其特征在于，所述第一激光束和第二激光束到达电池片内距离电池片(100)表面的距离通过调节电池片(100)高度位置实现。


8.一种用于切割太阳能电池片的切割设备，至少包括：
固定架(10)，用于承接和安装运输电池片、分别产生第一激光束和第二激光束的部件；
安装在固定架(10)上的电池片...

【专利技术属性】
技术研发人员：雍刚，葛清越，石福仓，
申请(专利权)人：宁夏小牛自动化设备有限公司，
类型：发明
国别省市：宁夏;64