本发明专利技术公开了一种单面指状交叉式太阳能电池片的切割方法，其步骤是：Ａ．选用设备；Ｂ．调整激光机焦距；Ｃ．根据电池片切割要求编写的切割行走路径数值输入激光机，然后将电池片背面向上、电池片边缘与激光机操作台靠近原点处的Ｘ轴Ｙ轴对齐放置并固定；Ｄ．调整激光机电流、频率、行走速度，使激光切割深度满足后工序掰片要求；Ｅ．横向切割应使切割路径与电极栅线分布方向平行并处于正负电极间的绝缘线范围内；Ｆ．纵向切割应使切割路径与电极栅线分布方向垂直；Ｇ．掰片后即得所需的电池片。本发明专利技术方法简单可靠，操作简便，确保了切割下来的电池片电性能完好，提高了电池片的利用率。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于太阳能电池组件的半成品加工
,更具体涉及一种单面指状交叉 式太阳能电池片的切割方法，适用于切割单面电极太阳能电池片。
技术介绍
单面指状交叉式硅太阳能电池为硅基太阳能电池，可以是单晶硅，也可以是多晶硅。 高纯度硅材料自身硬度高而脆，而硅太阳能电池片是由硅锭或硅棒切割后经一系列工艺 制得，厚度一般仅为150-320pm,故在运输及转运过程中电池片容易破裂，需对已破 损的电池片进行再加工；另因用户对太阳能电池组件的外形及电性能参数等具体要求不 一，也需采用切割设备将电池片切割成合适的尺寸及形状，以提高电池片的利用率并满 足用户需求。硅太阳能电池的光电转换效应是通过硅片内部的PN结实现的。当光子照射在珪电 池上时即产生电子-空穴对，电池的PN结上将产生电位差，由光照所产生的电子和空穴 分别被收集在硅电池中的N型区和P型区，经过外电路复合产生电流。常见的硅太阳 能电池片结构是由减反射膜——上电极——N型层——PN结——P型层——下电极叠 加组合而成，叠加方向平行于电池正面。此类电池片在切割时必须背面朝上，因切割后 电池片的焊接受正面主栅线和细栅线位置的影响，所以这种切割方法不易使切割线处于 合适位置；另外切割深度受截面PN结的影响，需要控制在电池片厚度的1/2-2/3范围 内，以保证电池的电极不被破坏。因此此类电池片的切割受到本身结构的限制，影响加 工的成品率。
技术实现思路
本专利技术的目的是在于提供了一种，方法简 单可靠，操作简便，确保了切割下来的电池片电性能完好，提高了电池片的利用率。 为了实现上述任务，本专利技术采用以下技术措施单面指状交叉式硅太阳能电池采用全背电极技术，正面无电极，提高了有效光照面 积，降低阴影损失，提高光电转换效率至约20%。单面指状交叉式硅太阳能电池片的电池内部存在两种接触方式， 一种为PN接触，即PN结，即图2中N型硅3与P型区4 之间的接触；另 一种为欧姆接触，即图2中N型硅3与N型区5之间的接触。此类电 池片的PN结与电池正面垂直。在电池背面合金层上可以看见金属正电极和金属负电极 呈指状交叉在一起，如图1所示。合金层是指图2中的金属正电极6与金属负电极7所 在的区域，电池背面的Si02表面钝化层1，即绝缘区域，位于金属正电极6和金属负电 极7之间，如图2所示。切割此类电池片时如果不破坏PN结和欧姆接触部分，就可以 保证电池本身的电性能不受切割影响。切割时须保证切割路径与电;f及栅线分布方向平行 并处于正负电极间的绝缘区域1内，切割深度的选择范围较其他种类的硅基太阳能电池 范围宽，为电池片厚度的1/2-9/10。一种，它包括以下步骤A. 选用设备，根据所需电池片的切割要求选用设备，即激光切割机或其它能提供类似 激光切割效果的切割类设备。推荐的激光切割机性能激光波长《1064nm,划片精 度《10pm,驱动系统为精度高的步进电机或更高精度的伺伏电机；B. 调整激光机焦距，此时激光束的光斑直径最小，光斑最亮，当批量连续切割同一厚 度的电池片时，焦距只需调整一次即可；C. 将根据电池片切割尺寸要求编写的切割行走路径数值输入激光机，然后将电池片背 面向上、电池片边缘与激光机操作台靠近原点O处的X轴Y轴对齐放置并固定，可 参见图5、图7、图9。本专利技术所述的电池正面是指太阳能电池片接受光照的一面， 背面是指太阳能电池片不接受光照的 一面；D. 调整激光机电流、频率及行走速度，使激光切割深度满足后工序掰片要求(用手捏 住电池片边缘轻掰即可得到所需尺寸的电池片)，推荐的切割深度为电池片厚度的 1/2-9/10。不同的激光切割设备的具体参数各有不同，常用的电流范围是8-20A, 频率范围5 - 20Hz;行走速度20 - 120mm/s;E. 横向切割应使切割路径与电极栅线分布方向平行并处于正负电极间的绝缘区域范围 内(绝缘区域线径一4殳为0.25 - 0.45mm之间)，横向是指与绝缘区域1平行的方向， 如图1所示；F. 纵向切割应使切割路径与电极栅线分布方向垂直，纵向是指与绝缘区域1垂直的方 向，如图1所示；G. 掰片后即得所需的电池片。本专利技术所述的的应用范围广，也适用于以 上未提及材质的单面指状交叉式电池的切割。本专利技术与现有技术相比，具有以下优点和效果1、 采用本专利技术涉及的方法切割单面指状交叉式太阳能电池片时，切割深度范围宽， 生产操作控制简单，能有效提高成品率；2、 采用现有技术切割单面指状交叉式太阳能电池片时难以保证切割质量，成品率 低。而采用本专利技术涉及的方法时，因仅需控制背面切割的位置而且最初的定位精 度高，操作简单并可保证后续切割的质量，因此可提高成品率；3、 因单面指状交叉式太阳能电池片正面无栅线，切割时只需要控制背面切割的位 置，采用本专利技术涉及的方法时，电池片的边角余料能够得到充分的利用，因此提 高了电池片的利用率。附图说明图1为单面指状交叉式太阳能电池片背面电极示意图及局部细节放大图。 其中1-绝缘区域(宽度较窄， 一般呈线状，也称绝缘线)，X-纵向方向，Y-横向方向，A-局部细节放大图，+:正极，-负极。图2为单面指状交叉式太阳能电池片内部结构剖面示意图。其中1 -电池背面的Si02表面钝化层，又称绝缘区域，2-减反射膜，3-N型硅，4-P型区，5-N型区，6-金属正电极，7-金属负电极。图3为德国Sunpower公司单面指状交叉式太阳能电池125mmxl25mm电池片背面电极及外型尺寸示意图。图4为大小为41.66mmx6.00mmxl90pm的电池片外型尺寸示意图。图5为切割尺寸为41.66mmx6.00mmxl90tim的电池片时激光机的行走路径示意图。其中，0)为激光切割机工作台原点，1 )、 2)、 3)、 4)、 5)、 6)、 7)、 8)、 9)、 10)、11)、 12)、 13)为行走路径的先后顺序示意，图7及图9中的数值含义与此类同。 图6为大小为20.83mmx6.00mmxl66pm的电池片外型尺寸示意图。 图7为切割尺寸为20.83mmx6.00mmxl66^n的电池片时激光机的行走路径示意图。 图8为大小为31.25mmx3.62mmxl45pm的外型尺寸示意图。图9为切割尺寸为31.25mmx3.62mmxl45nm的电池片时激光机的行走路径示意图。 具体实施例方式下面结合附图中的实施例对本专利技术的切割方法进行进一步的说明，也更加有助于理 解本切割方法的实质，但实施例不能用来构成对本专利技术的限制。如图2所示，在单面指状交叉式太阳能电池的内部结构剖面中可以看出，PN结垂 直于电池正面(背面)，金属正电极9与绝缘区域11、金属负电极10与绝缘区域11依次排列，切割时路径必须选择在绝缘区域11的范围内，这样才能不破坏PN结及欧姆接 触部分，不影响切割出来的电池片的电性能。 实施例1:需要切割德国Sunpower公司型号为A-190的单面指状交叉式硅电池片，外型如图 3所示，电池片原尺寸为125mmxl25mmxl90|im ,需要切割成如图4所示的 41.66mmx6.00mmxl90pm的电池片。A、 选用武汉三工光电设备制造有限公司生产的SYS50A型YAG激光切割机。B、 调整激光机光束焦距至光斑直径最小，光斑最亮。C、 调本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种单面指状交叉式太阳能电池片的切割方法，其步骤是： Ａ、选用设备，激光切割机，激光波长≤１０６４ｎｍ，划片精度≤１０μｍ； Ｂ、调整激光机焦距，使激光束的光斑小，光斑亮，当批量连续切割同一规格的电池片时，焦距只需调整一次； Ｃ、将根据电池片切割要求编写的切割行走路径数值输入激光机，然后将电池片背面向上、电池片边缘与激光机操作台靠近原点（０）处的Ｘ轴Ｙ轴对齐放置并固定，电池正面是指太阳能电池接受光照的一面，背面是指太阳能电池不接受光照的一面； Ｄ、调整激光机电流、频率、行走速度，使激光切割深度满足后工序掰片要求，切割深度为电池片厚度的１／２－９／１０；电流范围是８－２０Ａ，频率范围５－２０Ｈｚ；行走速度２０－１２０ｍｍ／ｓ； Ｅ、横向切割应使切割路径与电极栅线分布方向平行并处于正负电极间的绝缘区域范围内，绝缘区域的线径为０．２５－０．４５ｍｍ之间，横向是指与绝缘区域（１）平行的方向； Ｆ、纵向切割应使切割路径与电极栅线分布方向垂直，纵向是指与绝缘区域（１）垂直的方向； Ｇ、掰片后即得所需的电池片。
【技术特征摘要】
1. 一种单面指状交叉式太阳能电池片的切割方法，其步骤是A、选用设备，激光切割机，激光波长≤1064nm，划片精度≤10μm；B、调整激光机焦距，使激光束的光斑小，光斑亮，当批量连续切割同一规格的电池片时，焦距只需调整一次；C、将根据电池片切割要求编写的切割行走路径数值输入激光机，然后将电池片背面向上、电池片边缘与激光机操作台靠近原点(0)处的X轴Y轴对齐放置并固定，电池正面是指太阳能电池接受光照的一面，背面是指太阳能电池不接受光照的一面；D、调...
【专利技术属性】
技术研发人员：丁孔奇，云志刚，
申请(专利权)人：珈伟太阳能武汉有限公司，
类型：发明
国别省市：83[中国|武汉]
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