激光焊接头及其激光焊接设备制造技术

本申请公开了一种激光焊接头及其激光焊接设备，其中，激光焊接头包括激光准直器，所述激光准直器具有激光入口和激光出口，所述激光准直器用于对从所述激光入射口入射的激光准直后，从所述激光出射口射出；第一衍射光栅，与所述激光出射口正对设置，用于将准直后的所述激光整形为至少一束第一条状光束。上述方案，激光焊接头可以出射至少一束第一条状光束，第一条状光束在太阳能电池上投射的条状光斑均可以覆盖到多个焊点，以对多个焊点同时进行焊接，因此，提高了焊接效率。提高了焊接效率。提高了焊接效率。

【技术实现步骤摘要】
激光焊接头及其激光焊接设备


[0001]本技术一般涉及激光焊接设备
，具体涉及一种激光焊接头及其激光焊接设备。

技术介绍

[0002]在太阳能电池组件生产过程中，需要利用焊带将太阳能电池片串接起来，然后再将串接的太阳能电池串层压形成组件。
[0003]传统的焊接方式是，采用红外灯箱进行焊接，采用红外灯箱进行焊接时，红外灯箱是对太阳能电池片的整面进行加热，也即非焊接位置也会被加热，这样一方面会造成能源的浪费，另一方面还会在一定程度上造成太阳能电池片光衰的缺陷，再一方面在红外灯箱被移开时，太阳能电池片、焊带及焊接点迅速冷却，由于焊带、焊点、太阳能电池片的热膨胀系数的差异，焊带、焊点、太阳能电池片的收缩量不同，因而造成太阳能电池片翘曲，最终增加了太阳能电池组件生产的不良率。
[0004]为解决上述问题，出现了激光单点焊接技术，激光单点焊接技术是指采用单个激光光斑，按照预定的扫描路径逐一的对各个焊点进行焊接，其虽然解决了上述问题，但是，存在工作效率低的问题。

技术实现思路

[0005]本申请提供一种激光焊接头及其激光焊接设备，至少用于提高焊接效率。
[0006]第一方面，本技术提供一种激光焊接头，包括激光准直器，所述激光准直器具有激光入口和激光出口，所述激光准直器用于对从所述激光入射口入射的激光准直后，从所述激光出射口射出；第一衍射光栅，与所述激光出射口正对设置，用于将准直后的所述激光整形为至少一束第一条状光束。
[0007]作为可实现方式，所述第一衍射光栅的栅槽的宽度为0.5μm－50μm，所述栅槽的深度为0.1μm－10μm，所述栅槽的数量为10条－100条，相邻所述栅槽等间距排布。
[0008]作为可实现方式，所述激光焊接头还包括设置在所述第一衍射光栅的出光侧的分束器，所述分束器用于将所述至少一束第一条状光束分为两束以上第二条状光束。
[0009]作为可实现方式，所述第一衍射光栅与所述分束器之间的距离为5mm－20mm。
[0010]作为可实现方式，所述分束器包括透镜阵列、矩形孔径光栅、矩形达曼光栅、圆形达曼光栅和第二衍射光栅中的任一种。
[0011]作为可实现方式，所述第二衍射光栅为一维光栅；所述一维光栅具有多个光栅周期，各所述光栅周期内包括顺次设置的第一光栅槽、第一光栅条、第二光栅槽和第二光栅条，所述光栅周期的宽度为W0，W0为1μm－500μm，所述第一光栅槽和所述第二光栅槽的深度相同，且均为0.3μm－10μm；在所述光栅周期内，所述第一光栅槽的宽度为W1、所述第一光栅槽和所述第一光栅条的总宽度为W2、所述第一光栅槽、所述第一光栅条以及所述第二光栅槽的总宽度为W3，其中，W1为0.2W0－0.3W0、W2为0.6W0－0.7W0、W3为0.8W0－0.9W0。
[0012]作为可实现方式，所述激光焊接头还包括设置在所述分束器的出光侧的聚焦透镜。
[0013]作为可实现方式，所述分束器与所述聚焦透镜之间的距离为5mm－20mm。
[0014]第二方面，本技术提供一种激光焊接设备，包括上述的激光焊接头。
[0015]作为可实现方式，所述激光焊接设备还包括机架，所述机架上设置有工作台，所述工作台具有承载平面；所述机架上沿第一方向滑动连接有支撑梁，所述激光焊接头沿第二方向滑动设置在所述支撑梁上，所述第一方向与所述第二方向相交，且所述第一方向和所述第二方向均为水平方向；所述支撑梁位于所述承载平面上方。
[0016]作为可实现方式，所述激光焊接设备还包括：激光发生器，所述激光发生器与所述激光焊接头中的激光准直器连接，用于发射激光，并将所述激光传输至所述激光准直器；摄像头，设置于所述激光焊接头的侧面，用于拍摄焊接位置的焊接图像；控制装置，与所述摄像头连接，用于根据所述摄像头获取到的焊接图像的焊接效果控制所述激光发生器的功率以及单次激光发射的时长。
[0017]上述方案，激光焊接头可以出射至少一束第一条状光束，第一条状光束在太阳能电池上投射的条状光斑均可以覆盖到多个焊点，以对多个焊点同时进行焊接，因此，提高了焊接效率。
附图说明
[0018]通过阅读参照以下附图所作的对非限制性实施例所作的详细描述，本申请的其它特征、目的和优点将会变得更明显：
[0019]图1为现有技术中激光单点焊接技术的焊接示意图；
[0020]图2为本技术实施例提供的激光焊接头的结构示意图；
[0021]图3为本技术实施例提供的激光焊接头在太阳能电池片上投射的矩形光斑示意图；
[0022]图4为本技术第一衍射光栅的结构示意图；
[0023]图5为本技术另一实施例提供的激光焊接头(未显示激光准直器)的结构示意图；
[0024]图6为透镜整列的结构示意图；
[0025]图7为矩形孔径光栅的结构示意图；
[0026]图8为矩形达曼光栅的结构示意图；
[0027]图9为圆形达曼光栅的结构示意图；
[0028]图10为本技术实施例提供的分束器的结构示意图；
[0029]图11为本技术实施例提供激光焊接设备的结构示意图。
具体实施方式
[0030]下面结合附图和实施例对本申请作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释相关技术，而非对该技术的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与技术相关的部分。
[0031]需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相
互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本申请。
[0032]如图1所示，为现有技术中激光单点焊接技术的焊接示意图，太阳能电池片的表面铺设多条焊带，通过移动承载太阳能电池片的载台和/或激光焊接头的位置，实现以“S”形路径S进行焊接，即在“S”形路径S的焊点P位置处，激光焊接头向焊点发射激光，使焊点P位置处的焊料熔化，将焊带与太阳能电池片焊接在一起。由于在对太阳能电池片进行焊带焊接时，是逐个焊点P进行焊接，因此，完成一个太阳能电池片上焊带的焊接，所需的总时长较长，效率较低。鉴于此不足，本技术采用了如下技术方案。
[0033]第一方面，如图2所示，本技术实施例提供了一种激光焊接头13，该激光焊接头13包括沿光路顺次设置的激光准直器131和第一衍射光栅132。
[0034]其中，激光准直器131具有激光入口和激光出口，激光发生器14发出的激光可以直接或通过光纤15等方式，经激光入口入射至激光准直器131内，激光准直器131用于对从激光入射口入射的激光准直后，从激光出射口射出。
[0035]图2所示的示例中，激光发生器14通过光纤15与激光焊接头13连接，激光发生器14发出的激光，经光纤15传播至激光准直器131。激光发生器14例如可以发出波长为800nm－2000nm的激光，该激光例如但不限于为圆形高斯光束。
[0036]本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种激光焊接头，其特征在于，包括：激光准直器，所述激光准直器具有激光入口和激光出口，所述激光准直器用于对从所述激光入口入射的激光准直后，从所述激光出口射出；第一衍射光栅，与所述激光出射口正对设置，用于将准直后的所述激光整形为至少一束第一条状光束。2.根据权利要求1所述的激光焊接头，其特征在于，所述第一衍射光栅的栅槽的宽度为0.5μm－50μm，所述栅槽的深度为0.1μm－10μm，所述栅槽的数量为10条－100条，相邻所述栅槽等间距排布。3.根据权利要求2所述的激光焊接头，其特征在于，所述激光焊接头还包括设置在所述第一衍射光栅的出光侧的分束器，所述分束器用于将所述至少一束第一条状光束分为两束以上第二条状光束。4.根据权利要求3所述的激光焊接头，其特征在于，所述第一衍射光栅与所述分束器之间的距离为5mm－20mm。5.根据权利要求3或4所述的激光焊接头，其特征在于，所述分束器包括透镜阵列、矩形孔径光栅、矩形达曼光栅、圆形达曼光栅和第二衍射光栅中的任一种。6.根据权利要求5所述的激光焊接头，其特征在于，所述第二衍射光栅为一维光栅；所述一维光栅具有多个光栅周期，各所述光栅周期内包括顺次设置的第一光栅槽、第一光栅条、第二光栅槽和第二光栅条，所述光栅周期的宽度为W0，W0为1μm－500μm，所述第一光栅槽和所述第二光栅槽的深度相同，且均为0.3μm－10μm；在所述光栅周期内，所述第一光栅槽的宽度...

【专利技术属性】
技术研发人员：张弢，郭梦龙，李华，
申请(专利权)人：泰州隆基乐叶光伏科技有限公司，
类型：新型
国别省市：