一种太阳能电池预切割区域智能化标记系统及方法技术方案

本发明专利技术公开了一种太阳能电池预切割区域智能化标记系统及方法，该系统包括太阳能电池预设尺寸智能规划模块、切割机台红外传感处理单元、切割刀具纠偏采集分析模块、残次电池晶片切割崩裂预警模块和机台电池片切割不良品率统计模块，旨在对电池片切割时对切割刀具的校准、电池片的切割方案、电池片的切割精度进行智能化处理，更有利于电池片的切割效率，减少电池片切割的崩裂，减少电池切割的损耗。减少电池切割的损耗。减少电池切割的损耗。

【技术实现步骤摘要】
一种太阳能电池预切割区域智能化标记系统及方法


[0001]本专利技术涉及太阳能电池领域，具体是一种太阳能电池预切割区域智能化标记系统及方法。

技术介绍

[0002]太阳能电池是通过光电效应或者光化学效应直接把光能转化成电能的装置。只要被光照到，瞬间就可输出电压及电流。在物理学上称为太阳能光伏，简称光伏。以光电效应工作的薄膜式太阳能电池为主流，而以光化学效应工作的湿式太阳能电池则还处于萌芽阶段。
[0003]太阳能电池按结晶状态可分为结晶系薄膜式和非结晶系薄膜式两大类，而前者又分为单结晶形和多结晶形。
[0004]按材料可分为硅薄膜形、化合物半导体薄膜形和有机膜形，而化合物半导体薄膜形又分为非结晶形、ⅢV族、
ⅡⅥ
族和磷化锌等。太阳能电池根据所用材料的不同，太阳能电池还可分为：硅太阳能电池、多元化合物薄膜太阳能电池、聚合物多层修饰电极型太阳能电池、纳米晶太阳能电池、有机太阳能电池、塑料太阳能电池，其中硅太阳能电池是目前发展最成熟的，在应用中居主导地位。
[0005]硅太阳能电池分为单晶硅太阳能电池、多晶硅薄膜太阳能电池和非晶硅薄膜太阳能电池三种。单晶硅太阳能电池转换效率最高，技术也最为成熟。在实验室里最高的转换效率为24.7％，规模生产时的效率为15％。在大规模应用和工业生产中仍占据主导地位，但由于单晶硅成本价格高，大幅度降低其成本很困难，为了节省硅材料，发展了多晶硅薄膜和非晶硅薄膜做为单晶硅太阳能电池的替代产品。多晶硅薄膜太阳能电池与单晶硅比较，成本低廉，而效率高于非晶硅薄膜电池，其实验室最高转换效率为18％，工业规模生产的转换效率为10％。
[0006]非晶硅薄膜太阳能电池成本低重量轻，转换效率较高，便于大规模生产，有极大的潜力。但受制于其材料引发的光电效率衰退效应，稳定性不高，直接影响了它的实际应用。
[0007]在目前的电池片切割中采用集成电路的生产工艺制成，基材为硅且厚度极薄，因此易碎、易折断。目前通常采用金刚石轮切割。金刚石轮切割，冲击大，容易形成边崩、角崩，进而导致电池晶片成为残次品，且电池晶片尺寸越小，对电池晶片边缘崩裂的敏感性越高，甚至可能直接导致电池晶片报废。
[0008]本申请旨在对电池片切割时对切割刀具的校准、电池片的切割方案、电池片的切割精度进行智能化处理，更有利于电池片的切割效率，减少电池片切割的崩裂，减少电池切割的损耗。

技术实现思路

[0009]本专利技术的目的在于提供一种太阳能电池预切割区域智能化标记系统及方法，以解决现有技术中的问题。
[0010]为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：
[0011]一种太阳能电池预切割区域智能化标记系统，包括切割机台、切割刀具，该系统包括太阳能电池预设尺寸智能规划模块、切割机台红外传感处理单元、切割刀具纠偏采集分析模块、残次电池晶片切割崩裂预警模块和机台电池片切割不良品率统计模块，其中，太阳能电池预设尺寸智能规划模块、切割机台红外传感处理单元、切割刀具纠偏采集分析模块、残次电池晶片切割崩裂预警模块和机台电池片切割不良品率统计模块依次通过内网连接，切割机台红外传感处理单元和残次电池晶片切割崩裂预警模块通过内网连接；
[0012]太阳能电池预设尺寸智能规划模块用于根据完整太阳能电池板参数进行智能化划分切割，切割机台红外传感处理单元用于对切割机台对电池板切割位置进行红外标记，其中包括用于对刀具进行纠偏的红外传感器，切割刀具纠偏采集分析模块用于对刀具切割的位置进行精准化纠偏，残次电池晶片切割崩裂预警模块用于对切割过程中产生的电池片崩裂进行预警，实时对电池片状态进行反馈，机台电池片切割不良品率统计模块用于每一机台电池片切割的不良品率进行分析，筛查每一机台问题数据。
[0013]进一步设置：太阳能电池预设尺寸智能规划模块包括电池片整体参数获取子模块和电池片切割方案人为选定子模块，电池片整体参数获取子模块用于待切割的电池片获取信息参数，包括电池板的长度、宽度、厚度，对信息参数进行汇总，电池片切割方案人为选定子模块根据待切割的电池片的信息参数对电池板智能化选定切割方案，操作人员对选定的切割方案进行修改和确认。
[0014]进一步设置：切割机台红外传感处理单元包括切割区域红外传感标记子模块和标记切割电池片长宽比分析子模块，切割区域红外传感标记子模块用于对电池片的切割位置辐射红外光进行切割刀具的定位，标记切割电池片长宽比分析子模块用于对切割方案内涉及的切割电池片的长宽比进行获取，分析每一切割后不同形状的电池片的长宽比，根据分析的待切割的电池片长宽比判定切割电池片的方案是否能够最大程度降低电池片切割损耗。
[0015]进一步设置：设定每一待切割后不同形状的电池片的长度分别为x1、x2、x3、...、x
n
‑1、x
n
，宽度为y1、y2、y3、...、y
n
‑
1、y
n
，电池片的整体厚度为Z
n
，设定标准电池片切割厚度为Z
k
，设定待切割的不同形状的电池片的长宽比满足以下公式：
[0016][0017]当待切割的不同形状的电池片的长宽比满足公式，确定该切割方案有效，当待切割的不同形状的电池片的长宽比判定该待切割的电池片的长宽比大，易折断，将待切割的电池片长宽比进行预警标记，返回至太阳能电池预设尺寸智能规划模块重新确定切割方案。
[0018]进一步设置：切割刀具纠偏采集分析模块包括标记切割区域移刀位置参数获取子模块和刀具对刀切割精度分析对比子模块，标记切割区域移刀位置参数获取子模块包括用于对切割刀具的切割位置进行校准的红外校准仪，红外校准仪对切割刀具的位置参数进行获取，将获取的位置参数与对应红外传感器的红外光位置参数进行汇总，刀具对刀切割精度分析对比子模块用于将红外校准仪校准的切割刀具切割位置参数与对应红外传感器的红外光位置参数进行比对分析。
[0019]进一步设置：任意提取红外校准仪检测的切割刀片移刀位置参数的三个坐标点，设定为(e1、E1)、(f2、F2)、(g3、G3),任意提取对应红外传感器的待切割位置三个坐标点(e
i
、E
i
)、(f
j
、F
j
)、(g
z
、G
z
)，对提取的两组坐标点进行比对，设定红外校准仪检测的坐标点和红外传感器检测的坐标点满足以下公式：
[0020][0021]当计算的红外校准仪检测的坐标点和红外传感器检测的坐标点满足公式，则判定两组坐标点位置参数相差较小，切割刀具对刀切割精准，可进行切割，当两组坐标点不满足公式，则判定两组坐标点位置参数相差较大，重新移刀进行校准。
[0022]进一步设置：残次电池晶片切割崩裂预警模块包括电池片切割崩裂标记子模块和电池片非实际使用区域崩裂二次切割子模块，电池片切割崩裂标记子模块用于对电池片切割过程中出现的崩裂进行监测，监测其电池片切割时崩裂的位置，其中电池片本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种太阳能电池预切割区域智能化标记系统，包括切割机台、切割刀具，其特征在于：所述该系统包括太阳能电池预设尺寸智能规划模块、切割机台红外传感处理单元、切割刀具纠偏采集分析模块、残次电池晶片切割崩裂预警模块和机台电池片切割不良品率统计模块，其中，太阳能电池预设尺寸智能规划模块、切割机台红外传感处理单元、切割刀具纠偏采集分析模块、残次电池晶片切割崩裂预警模块和机台电池片切割不良品率统计模块依次通过内网连接，切割机台红外传感处理单元和残次电池晶片切割崩裂预警模块通过内网连接；所述太阳能电池预设尺寸智能规划模块用于根据完整太阳能电池板参数进行智能化划分切割，切割机台红外传感处理单元用于对切割机台对电池板切割位置进行红外标记，其中包括用于对刀具进行纠偏的红外传感器，切割刀具纠偏采集分析模块用于对刀具切割的位置进行精准化纠偏，残次电池晶片切割崩裂预警模块用于对切割过程中产生的电池片崩裂进行预警，实时对电池片状态进行反馈，机台电池片切割不良品率统计模块用于每一机台电池片切割的不良品率进行分析，筛查每一机台问题数据。2.根据权利要求1所述的一种太阳能电池预切割区域智能化标记系统，其特征在于:所述太阳能电池预设尺寸智能规划模块包括电池片整体参数获取子模块和电池片切割方案人为选定子模块，电池片整体参数获取子模块用于待切割的电池片获取信息参数，包括电池板的长度、宽度、厚度，对信息参数进行汇总，电池片切割方案人为选定子模块根据待切割的电池片的信息参数对电池板智能化选定切割方案，操作人员对选定的切割方案进行修改和确认。3.根据权利要求1所述的一种太阳能电池预切割区域智能化标记系统，其特征在于:所述切割机台红外传感处理单元包括切割区域红外传感标记子模块和标记切割电池片长宽比分析子模块，切割区域红外传感标记子模块用于对电池片的切割位置辐射红外光进行切割刀具的定位，标记切割电池片长宽比分析子模块用于对切割方案内涉及的切割电池片的长宽比进行获取，分析每一切割后不同形状的电池片的长宽比，根据分析的待切割的电池片长宽比判定切割电池片的方案是否能够最大程度降低电池片切割损耗。4.根据权利要求3所述的一种太阳能电池预切割区域智能化标记系统，其特征在于:所述设定每一待切割后不同形状的电池片的长度分别为x1、x2、x3、...、x
n
‑1、x
n
，宽度为y1、y2、y3、...、y
n
‑1、y
n
，电池片的整体厚度为Z
n
，设定标准电池片切割厚度为Z
k
，设定待切割的不同形状的电池片的长宽比满足以下公式：当待切割的不同形状的电池片的长宽比满足公式，确定该切割方案有效，当待切割的不同形状的电池片的长宽比判定该待切割的电池片的长宽比大，易折断，将待切
割的电池片长宽比进行预警标记，返回至太阳能电池预设尺寸智能规划模块重新确定切割方案。5.根据权利要求1所述的一种太阳能电池预切割区域智能化标记系统，其特征在于:所述切割刀具纠偏采集分析模块包括标记切割区域移刀位置参数获取子模块和刀具对刀切割精度分析对比子模块，标记切割区域移刀位置参数获取子模块包括用于对切割刀具的切割位置进行校准的红外校准仪，红外校准仪对切割刀具的位置参数进行获取，将获取的位置参数与对应红外传感器的红外光位置参数进行汇总，刀具对刀切割精度分析对比子模块用于将红外校准仪校准的切割刀具切割位置参数与对应红外传感器的红外光位置参数进行比对分析。6.根据权利要求5所述的一种太阳能电池预切割区域智能化标记系统，其特征在于:所述任意提取红外校准仪检测的切割刀片移刀位置参数的三个坐标点，设定为(e1、E1)、(f2、F2)、(g3、G3),任意提取对应红外传感器的待切割位置三个坐标点(e
i
、E
i
)、(f
j
、F
j
)、(g
z
、G
z
)，对提取的两组坐标点进行比对，设定红外校准仪检测的坐标点和红外传感器检测的坐标点满足以下公式：当计算的红外校准仪检测的坐标点和红外传感器检测的坐标点满足公...

【专利技术属性】
技术研发人员：张小强，徐双燕，戴祥，吴亚光，张健，卢正恒，
申请(专利权)人：江苏宇辉光伏科技有限公司，
类型：发明
国别省市：