一种表面织构化光伏玻璃制备装置及方法制造方法及图纸

本申请公开了一种表面织构化光伏玻璃制备装置及方法，所述的装置包括有塑料箱、塑料夹具、伺服进给装置、超快激光器、聚焦透镜和激光传输系统；所述方法是将光伏玻璃通过塑料夹具与伺服进给装置连接；将光伏玻璃安装于塑料箱的指定位置，打开超快激光器使其发出脉冲激光束，通过聚焦透镜将激光束聚焦于光伏玻璃表面上，从而实现对光伏玻璃表面进行加工，获得微结构，同时，微结构表面会产生毛化层；再将化学溶液从进液口流入，对微结构表面的毛化层进行刻蚀，获得高透明的表面微结构化光伏玻璃。上述组合加工方法有效去除激光产生的毛化层，提高了光伏玻璃的透光性，为大面积制备高透明的表面织构化光伏玻璃提供技术基础。的表面织构化光伏玻璃提供技术基础。的表面织构化光伏玻璃提供技术基础。

【技术实现步骤摘要】
一种表面织构化光伏玻璃制备装置及方法


[0001]本专利技术属于光伏玻璃制备领域，尤其涉及一种表面织构化光伏玻璃制备装置及方法。

技术介绍

[0002]目前针对光伏玻璃的微结构加工领域，通过使用激光加工技术可以获得高深宽比、高精度的微结构，但是这种激光加工技术同时会在微结构壁上诱导出纳米结构，而且微结构边缘与光伏玻璃表面会产生熔渣并形成纳米孔洞，这些纳米结构、纳米孔洞会形成光伏玻璃的毛化层，使得光伏玻璃透光率降低。
[0003]化学刻蚀方式可以大面积刻蚀微结构，获得高透明的光伏玻璃，其透光性与未加工的玻璃基本上相同，但是，化学刻蚀的深宽比较小，微结构形状不易控制，加工精度低。

技术实现思路

[0004]本申请的目的是提供一种表面织构化光伏玻璃制备装置及方法，有效去除激光产生的毛化层，提高了光伏玻璃的透光性。
[0005]为达到上述目的，本专利技术采用的技术方案为：一种表面织构化光伏玻璃制备装置及方法，包括塑料箱，其技术要点是：所述塑料箱内设置有XY伺服进给装置，所述XY伺服进给装置上方连接有塑料夹具，所述的塑料夹具用来夹持光伏玻璃；所述塑料箱上方设置有Z轴伺服进给装置，所述Z轴伺服进给装置连接超快激光器，所述超快激光器连接有激光传输系统，所述激光传输系统一侧设置有聚焦透镜；所述塑料箱一侧设置有进液口和出液口。
[0006]优选地，所述Z轴伺服进给装置与超快激光器连接，所述超快激光器通过Z轴伺服进给装置实现聚焦透镜上下移动。
[0007]优选地，所述XY伺服进给装置通过塑料夹具与光伏玻璃连接，所述光伏玻璃通过XY伺服进给装置实现左右移动。
[0008]优选地，所述Z轴伺服进给装置由运动模组、联轴器和伺服电机组成，所述联轴器的两端分别固定连接有伺服电机和运动模组，通过伺服电机的旋转驱动运动模组在Z向进行运动。
[0009]优选地，所述XY伺服进给装置是由两个安装有伺服电机的运动模组成一个直角安装机构，并安装于工作平台平面，即XY平面，两个运动模组分别在X方向或Y方向进行直线运动。
[0010]优选地，所述光伏玻璃表面采用镀铬技术，铬层厚度为100nm ~500nm。
[0011]优选地，所述塑料夹具为耐化学腐蚀的聚乙烯塑料夹具。
[0012]优选地，所述塑料箱为耐化学腐蚀的聚乙烯塑料箱。
[0013]本专利技术还保护一种表面织构化光伏玻璃制备方法，其技术要点是：包括如下步骤：
S1：塑料夹具将光伏玻璃固定于装有塑料箱的XY伺服进给装置内，通过Z轴伺服进给进给装置使得激光器上下移动，XY伺服进给装置左右移动光伏玻璃，将光伏玻璃移至加工区域；S2：在激光加工时间内，打开超快激光器，使其发出脉冲激光束，通过激光传输系统、聚焦透镜，将激光束聚焦于光伏玻璃表面，对光伏玻璃进行加工，获得微结构阵列，微结构阵列表面同时会产生毛化层，导致光透射率降低；S3：在化学刻蚀时间内，将化学溶液从进液口流入，对微结构表面的毛化层进行刻蚀，从而获得高透明的表面微结构化光伏玻璃。
[0014]S4: 加工完成后，将化学废液从出液口排出，并对光伏玻璃进行清洗。
[0015]优选地，所述的化学溶液为质量分数3%~10%的氟化氢溶液。
[0016]由以上技术方案可知，本专利技术的优点及有益效果是：本专利技术保护的是一种表面织构化光伏玻璃制备装置，将光伏玻璃安装于塑料箱的指定位置，通过超快激光器发出脉冲激光束，再通过聚焦透镜，将激光束聚焦于光伏玻璃表面，从而实现对光伏玻璃的微结构加工；同时本专利技术还保护表面织构化光伏玻璃的制备方法，在对光伏玻璃进行微结构加工的同时，还在微结构壁上诱导出纳米结构，而且微结构边缘与光伏玻璃表面会产生熔渣并形成纳米孔洞，构成玻璃的毛化层，通过在塑料箱内注入化学溶液，从而实现对光伏玻璃毛化层的刻蚀，进而提高光伏玻璃的透光性。
附图说明
[0017]图1是本专利技术表面织构化光伏玻璃制备装置结构示意图；图2是本专利技术Z轴伺服进给装置结构示意图；图3是本专利技术XY伺服进给装置结构示意图附图标记如下：1. Z轴伺服进给装置
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2.超快激光器
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3.激光传输系统
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4.聚焦透镜
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5.塑料夹具
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6.光伏玻璃
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7.塑料箱
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8.进液口
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9.出液口
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10. XY伺服进给装置
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11.伺服电机
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12.联轴器
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13.运动模组。
具体实施方式
[0018]如图1所示，本专利技术保护的是一种表面织构化光伏玻璃制备装置及方法，所述的装置包括有塑料箱7、塑料夹具5、XY伺服进给装置10、Z轴伺服进给装置1、超快激光器2、聚焦透镜4和激光传输系统3；所述塑料箱7内设置有XY伺服进给装置10，所述XY伺服进给装置10上方连接有塑料夹具5，所述的塑料夹具5用来夹持光伏玻璃6；所述塑料箱7上方设置有Z轴伺服进给装置1，所述Z轴伺服进给装置1的下方连接有超快激光器2，所述超快激光器2的下方连接有激光传输系统3，所述激光传输系统3的下方设置有聚焦透镜4；所述塑料箱7一侧设置有进液口8和出液口9。
[0019]所述塑料箱7作为光伏玻璃6的加工容器；所述塑料夹具5，用于固定光伏玻璃6；所述塑料夹具5和XY伺服进给装置10通过螺纹连接固定；所述塑料夹具5为一个耐化学腐蚀的高强度塑料夹具，优选为聚乙烯塑料夹具。
[0020]所述塑料箱7为一个耐化学腐蚀的高强度塑料箱，优选为聚乙烯塑料箱。
[0021]所述Z轴伺服进给装置1与激光器2连接，可使移动激光器2进行上下移动；所述XY伺服进给装置10，通过塑料夹具5与光伏玻璃6连接，可使光伏玻璃实现左右移动；所述超快激光器2可以发出激光束，用于对光伏玻璃6的加工；所述聚焦透镜4会对超快激光器2发出的激光束进行聚焦，聚焦于光伏玻璃6的表面，从而实现对其进行刻蚀。
[0022]所述超快激光器2发出的激光束是经过激光传输系统3传输激光，从而到达聚焦透镜4，并聚焦于光伏玻璃6表面；所述激光束空间光传输并聚焦，由激光束激光传输系统3和聚焦透镜4组成，所述激光传输系统内部包括有扩束镜和反射镜，激光束经过扩束镜的扩束、反射镜的反射，进入聚焦透镜，经过光学传输聚焦成微米级能量点，在玻璃表面烧蚀出微纳结构；如图2所示，所述Z轴伺服进给装置1由运动模组13、联轴器12和伺服电机11组成，其中由伺服电机11和运动模组13由联轴器12固定，通过伺服电机11的旋转驱动运动模组13做Z向运动，聚焦透镜4通过激光传输系统和超快激光器装配在Z轴伺服进给装置1上，使激光束的聚焦点实现Z向的移动。
[0023]如图3所示，所述XY伺服进给装置10，是由两个安装伺服电机11的运动模组13成一个直角安装机构，并安装于工作平台平面（即XY平面），两个运动模组分别在X方向或Y方向进行直线运动，可以使本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种光伏玻璃液滴定向自发运动清洁方法，其特征在于：包括如下步骤：S1：对光伏玻璃进行预加工，所述的预加工的方法为超快激光加工方法，所述超快激光加工方法包括如下两步骤：首先，将所述光伏玻璃固定于加工平台上；再设置紫外皮秒激光参数，通过皮秒激光束与玻璃互相作用，加工平台通过数控代码改变激光束的运动轨迹，形成微纳梯形槽阵列结构；所述的微纳梯形槽阵列结构为线性阵列结构、发散式阵列结构或螺旋式阵列结构；S2：利用低表面能物质对光伏玻璃进行化学改性，获得超疏水表面；在超疏水表面上，液滴沿着微纳梯形槽阵列结构轨道进行定向运动，移除灰尘，进行自清洁。2.根据权利要求1所述的一种光伏玻璃液滴定向自发运动清洁方法，其特征在于：所述预加工的方法为微铣削加工方法。3.根据权利要求2所述的一种光伏玻璃液滴定向自发运动清洁方法，其特征在于：所述预加工的方法为微纳热压印加工方法。4.根据权利要求1所述的一种光伏玻璃液滴定向自发运动清洁方法，其特征在于：所述紫外皮秒激光参数设置为：平均功率：5~10W，重复频率：500~800kHz，扫描速度：0.5~2m/s。5.根据...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙爱西，寇建龙，楼刚，王成武，蔡建程，
申请(专利权)人：浙江师范大学，
类型：发明
国别省市：