CN104103718A - 薄膜太阳能电池清边装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种薄膜太阳能电池清边装置，其包括进料机构、清边机构及出料机构；清边机构包括基座、定位组件、输送组件、激光组件及运动组件；定位组件设置于基座中部；输送组件包括长条状的第一型材组及第一夹爪，第一型材组架设于基座上，并从基座的一侧延伸至定位组件处，第一夹爪可滑动地设置于第一型材组上；激光组件可滑动地设置于基座中部；运动组件包括长条状的第二型材组及第二夹爪，第二型材组架设于基座上，并从定位组件处延伸至基座的另一侧，第二夹爪可滑动地设置于第二型材组上；上述薄膜太阳能电池清边装置通过激光对薄膜太阳能电池进行清边操作，其灰尘较少，污染小，且不会有微粒的残留，对太阳能电池转换效率影响较小。

Description

薄膜太阳能电池清边装置

技术领域

本发明涉及光伏制造技术，特别是涉及一种薄膜太阳能电池清边装置。

背景技术

随着技术的发展，太阳能电池的需求与日俱增，特别是薄膜太阳能电池由于制造工艺相对简单，转换效率稳步提升，价格较低而受到越来越多的用户青睐。

薄膜太阳能电池一般是以玻璃为基板，在玻璃衬底上共镀有三层膜：前电极，半导体层及背电极。在传统的薄膜太阳能电池的制作过程中，

传统的制作过程是在玻璃衬底上沉积前电极层(材料可以是FTO、ITO、AZO、BZO及Mo)，然后使用激光刻蚀前电极，形成多个子电池。再去沉积半导体层(可以是非晶硅、碲化镉、铜铟镓硒)，然后使用激光刻蚀，完成后再沉积背电极，然后使用激光刻蚀，接着对周边区域的所有膜层进行清除，电极引出、封装、测试等。其中对所有膜层进行清除的工序是采用压缩空气为动力，以形成高速喷射束将喷料(铜矿砂、石英砂、金刚砂、铁沙、海沙)高速喷射到电池表面，对电池四周边沿所有膜层进行清除，达到绝缘隔离的目的。该道工序叫做喷沙。传统的喷沙清边方式灰尘多，污染大，且会有微粒的残留，对太阳能电池转换效率产生一定的影响等缺点。

发明内容

基于此，针对传统的喷沙清边方式对太阳能电池转换效率产生一定的影响的问题，有必要提供一种对太阳能电池转换效率影响较小的薄膜太阳能电池清边装置。

一种薄膜太阳能电池清边装置，包括：

用于对薄膜太阳能电池进行进料的进料机构；

清边机构，所述进料机构连接于所述清边机构的一侧，所述清边机构包括：

基座；

用于对所述薄膜太阳能电池进行定位的定位组件，设置于所述基座中部；

用于将薄膜太阳能电池进行输送的输送组件，所述输送组件包括长条状的第一型材组及第一夹爪，所述第一型材组架设于所述基座上，并从所述基座的一侧延伸至所述定位组件处，所述第一夹爪可滑动地设置于所述第一型材组上；

激光组件，可滑动地设置于所述基座中部，且所述激光组件的滑动方向与所述第一型材组的延伸方向相垂直；及

用于带动所述薄膜太阳能电池进行输送的运动组件，所述运动组件包括长条状的第二型材组及第二夹爪，所述第二型材组架设于所述基座上，并从所述定位组件处延伸至所述基座的另一侧，所述第二型材组的延伸方向与所述第一型材组的延伸方向相同，所述第二夹爪可滑动地设置于所述第二型材组上；及

用于对薄膜太阳能电池进行出料的出料机构，所述出料机构连接于所述清边机构远离所述进料机构的一侧。

在其中一个实施例中，所述基座包括底部机架、横向支撑座及上部支撑座；所述横向支撑座设置于所述底部机架上，所述横向支撑座为长条状，其延伸方向与所述第一型材组的延伸方向相垂直，所述激光组件设置于所述横向支撑座上；所述上部支撑座设置于所述底部机架上，所述定位组件设置于所述上部支撑座的中部。

在其中一个实施例中，所述基座还包括多个型材支架，所述型材支架为倒U字形结构，多个所述型材支架架设于所述上部支撑座上，所述输送组件及所述运动组件均通过所述型材支架架设于所述上部支撑座上。

在其中一个实施例中，所述定位组件包括用于带动所述薄膜太阳能电池运动的升降气缸及定位气缸，以及用于对所述薄膜太阳能电池运动进行定位的夹紧气缸及吸爪，所述升降气缸、所述定位气缸、所述夹紧气缸及所述吸爪均设置于所述上部支撑座上。

在其中一个实施例中，所述定位组件还包括设置于所述上部支撑座上的气浮组件。

在其中一个实施例中，所述激光组件包括导轨、驱动电机及激光器，所述导轨设置于所述横向支撑座上，所述激光器可滑动地设置于所述导轨上，所述驱动电机与所述激光器联动，以带动所述激光器在所述导轨上运动。

在其中一个实施例中，所述第一型材组的两侧分别形成两个第一滑轨部，所述输送组件还包括用于驱动所述第一夹爪在所述第一型材组上运动的第一驱动器及分别设置于所述第一夹爪两端的两个第一定位轮，所述第一夹爪通过所述第一驱动器设置于所述第一型材组上，两个所述第一定位轮分别连接于所述两个第一滑轨部上。

在其中一个实施例中，所述运动组件还包括用于驱动所述第二夹爪在所述第二型材组上运动的第二驱动器及设置于所述第二夹爪上的推板，所述第一夹爪通过所述第一驱动器设置于所述第一型材组上。

在其中一个实施例中，所述进料机构包括第一型材机架、第一连杆、第一轴承组、第一传送轮组及第一电机，所述第一连杆串接所述第一传送轮组，并通过所述第一轴承组设置于所述第一型材机架上，所述第一电机与所述第一连杆相联动，以带动所述第一连杆转动。

在其中一个实施例中，所述出料机构包括第二型材机架、第二连杆、第二轴承组、第二传送轮组及第二电机，所述第二连杆串接所述第二传送轮组，并通过所述第二轴承组设置于所述第二型材机架上，所述第二电机与所述第二连杆相联动，以带动所述第二连杆转动。

上述薄膜太阳能电池清边装置，与传统技术相比，至少具备以下优点：

首先，上述薄膜太阳能电池清边装置通过激光对薄膜太阳能电池进行清边操作，相比于传统的喷沙清边方式，其灰尘较少，污染小，且不会有微粒的残留，对太阳能电池转换效率影响较小。

此外，上述薄膜太阳能电池清边装置中，其在定位过程中采用气浮组件对薄膜太阳能电池进行气浮，有效防止薄膜太阳能电池在移动过程中被划伤。

附图说明

图1为本发明较佳实施例中的薄膜太阳能电池清边装置的结构图；

图2为图1所示薄膜太阳能电池清边装置中进料机构的结构图；

图3为图1所示薄膜太阳能电池清边装置中清边机构的结构图；

图4为图3所示清边机构中输送组件的结构图；

图5为图3所示清边机构中定位组件的结构图；

图6为图3所示清边机构中激光组件的结构图；

图7为图3所示清边机构中运动组件的结构图；

图8为薄膜太阳能电池清边的示意图。

具体实施方式

为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。附图中给出了本发明的较佳实施方式。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施方式。相反地，提供这些实施方式的目的是使对本发明的公开内容理解的更加透彻全面。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

请参阅图1，本发明较佳实施例中的薄膜太阳能电池清边装置10，包括进料机构100、清边机构200及出料机构300。

进料机构100连接于清边机构200的一侧。进料机构100用于对薄膜太阳能电池(图未示)进行进料。请一并参阅图2，具体在本实施例中，进料机构100包括第一型材机架110、第一连杆120、第一轴承组130、第一传送轮组140及第一电机150。第一连杆120为多根。第一连杆120串接第一传送轮组140，并通过第一轴承组130设置于第一型材机架110上，以使第一连杆120在机架上可转动。第一电机150与第一连杆120相联动，以带动第一连杆120转动。

出料机构300用于对薄膜太阳能电池进行出料。出料机构300连接于清边机构200远离进料机构100的一侧。出料机构300的结构与进料机构100的结构相类似。出料机构300包括第二型材机架(图未标)、第二连杆(图未标)、第二轴承组(图未标)、第二传送轮组(图未标)及第二电机(图未标)。第二连杆为多根。第二连杆串接第二传送轮组，并通过第二轴承组设置于第二型材机架上，以使第二连杆在机架上可转动。第二电机与第二连杆相联动，以带动第二连杆转动。

此外，进料机构100及出料机构300的两侧均设置有导向轮160，以防止薄膜太阳能电池在传送过程中从两侧掉落。进料机构100及出料机构300上还可设有光电感应器(图未标)，以感应薄膜太阳能电池是否传送到位。

请一并参阅图3，清边机构200包括基座210、定位组件220、输送组件230、激光组件240及运动组件250。

基座210包括底部机架211、横向支撑座213及上部支撑座215。横向支撑座213设置于底部机架211上。横向支撑座213为长条状，激光组件240设置于横向支撑座213上。上部支撑座215设置于底部机架211上，具体的，基座210可为大理石基座。

请一并参阅图4，输送组件230用于将薄膜太阳能电池进行输送。输送组件230包括长条状的第一型材组231及第一夹爪233。第一型材组231架设于基座210上，并从基座210的一侧延伸至定位组件220处。第一夹爪233可滑动地设置于第一型材组231上。第一夹爪233可对薄膜太阳能电池进行夹持，并将薄膜太阳能电池运送至定位组件220处。

设第一型材组231的延伸方向为薄膜太阳能电池清边装置10的纵向，横向支撑座213延伸方向与第一型材组231的延伸方向相垂直，横向支撑座213延伸方向为薄膜太阳能电池清边装置10的横向。

具体的，基座210还包括多个型材支架217，型材支架217为倒U字形结构，多个型材支架217架设于上部支撑座215上。输送组件230及运动组件250均通过型材支架217架设于上部支撑座215上。

第一型材组231的两侧分别形成两个第一滑轨部(图未标)，输送组件230还包括用于驱动第一夹爪233在第一型材组231上运动的第一驱动器235及分别设置于第一夹爪233两端的两个第一定位轮237，第一夹爪233通过第一驱动器235设置于第一型材组231上，两个第一定位轮237分别连接于两个第一滑轨部上，以起到导向作用。

请一并参阅图5，定位组件220用于对薄膜太阳能电池进行定位。定位组件220设置于上部支撑座215的中部。

定位组件220包括升降气缸221及定位气缸223。升降气缸221及定位气缸223设置于上部支撑座215上。升降气缸221及定位气缸223用于带动薄膜太阳能电池在横向及纵向上运动，以将薄膜太阳能电池运送到指定位置。

为了在移动过程中，对薄膜太阳能电池进行保护，防止其划伤，具体在本实施例中，定位组件220还包括设置于上部支撑座215上的气浮组件225。气浮组件225上设有多个气嘴(图未标)，通过气嘴对外喷气，以将薄膜太阳能电池吹起，以防止定位组件220在移动薄膜太阳能电池的过程中，薄膜太阳能电池与薄膜太阳能电池清边装置10之间摩擦而导致其划伤。

定位组件220还包括用于对薄膜太阳能电池运动进行定位的夹紧气缸227及吸爪，夹紧气缸227及吸爪229均设置于上部支撑座215上。待薄膜太阳能电池由升降气缸221及定位气缸223移动到指定位置时，夹紧气缸227对薄膜太阳能电池进行夹紧，同时吸爪229吸住薄膜太阳能电池，以对薄膜太阳能电池定位。

激光组件240可滑动地设置于基座210中部，且激光组件240的滑动方向与第一型材组231的延伸方向相垂直。请一并参阅图6，具体在本实施例中，激光组件240包括导轨241、驱动电机243及激光器245。导轨241设置于横向支撑座213上，激光器245可滑动地设置于导轨241上。驱动电机243与激光器245联动，以带动激光器245在导轨241上运动。

激光组件240具体还可包括滑板247，激光器245通过滑板247可滑动地设置于导轨241上。激光器245包括相配合的扫描头245a、扫描镜头245b及调焦模块245c，并由光纤进行能量的传输，以实现自动调节焦点位置，方便、快捷、自动化程度高。激光器245的扫描系统可采用高精度的高速振镜系统，精度高、速度快，从而提高工作效率。

请一并参阅图7，运动组件250用于带动薄膜太阳能电池进行输送。运动组件250包括长条状的第二型材组251及第二夹爪253，第二型材组251可通过型材支架217架设于基座210上，并从定位组件220处延伸至基座210的另一侧。第二型材组251的延伸方向与第一型材组231的延伸方向相同，均为薄膜太阳能电池清边装置10的纵向。第二夹爪253可滑动地设置于第二型材组251上。

具体的，运动组件250还包括用于驱动第二夹爪253在第二型材组251上运动的第二驱动器255及设置于第二夹爪253上的推板257。第一夹爪233通过第一驱动器235设置于第一型材组231上。

在进行清边工艺时，薄膜太阳能电池有进料机构100传送到清边机构200上，并由输送组件230的第一夹爪233进行夹取，以将薄膜太阳能电池传送至定位组件220处。定位组件220对薄膜太阳能电池进行定位。请一并参阅图8，对薄膜太阳能电池进行定位之后，激光组件240放出激光，并沿薄膜太阳能电池清边装置10的横向运动，以将薄膜太阳能电池的ab边进行清除。运动组件250中的第二夹爪253抓紧薄膜太阳能电池，并沿薄膜太阳能电池清边装置10的纵向运动，以对薄膜太阳能电池清边的bc边进行清除。重复薄膜太阳能电池的定位操作，激光组件240沿薄膜太阳能电池清边装置10的横向运动，以对薄膜太阳能电池清边的cd边进行清除。接着运动组件250中的第二夹爪253抓紧薄膜太阳能电池，并沿薄膜太阳能电池清边装置10的纵向运动，以对薄膜太阳能电池清边的da边进行清除。第二夹爪253松开薄膜太阳能电池，运动组件250中的推板257下降并与薄膜太阳能电池相抵持，并通过推板257将薄膜太阳能电池推至清边机构200靠近出料机构300的一侧，最后由出料机构300出料，完成整个工艺流程。

请再次参阅图3，薄膜太阳能电池清边装置10还可包括吸尘机构260，用于在清边过程中进行吸尘，防止灰尘杂质污染薄膜太阳能电池表面。

上述薄膜太阳能电池清边装置10，与传统技术相比，至少具备以下优点：

首先，上述薄膜太阳能电池清边装置10通过激光对薄膜太阳能电池进行清边操作，相比于传统的喷沙清边方式，其灰尘较少，污染小，且不会有微粒的残留，对太阳能电池转换效率影响较小。

此外，上述薄膜太阳能电池清边装置10中，其在定位过程中采用气浮组件225对薄膜太阳能电池进行气浮，有效防止薄膜太阳能电池在移动过程中被划伤。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种薄膜太阳能电池清边装置，其特征在于，包括：

用于对薄膜太阳能电池进行进料的进料机构；

清边机构，所述进料机构连接于所述清边机构的一侧，所述清边机构包括：

基座；

用于对所述薄膜太阳能电池进行定位的定位组件，设置于所述基座中部；

用于将薄膜太阳能电池进行输送的输送组件，所述输送组件包括长条状的第一型材组及第一夹爪，所述第一型材组架设于所述基座上，并从所述基座的一侧延伸至所述定位组件处，所述第一夹爪可滑动地设置于所述第一型材组上；

激光组件，可滑动地设置于所述基座中部，且所述激光组件的滑动方向与所述第一型材组的延伸方向相垂直；及

用于带动所述薄膜太阳能电池进行输送的运动组件，所述运动组件包括长条状的第二型材组及第二夹爪，所述第二型材组架设于所述基座上，并从所述定位组件处延伸至所述基座的另一侧，所述第二型材组的延伸方向与所述第一型材组的延伸方向相同，所述第二夹爪可滑动地设置于所述第二型材组上；及

用于对薄膜太阳能电池进行出料的出料机构，所述出料机构连接于所述清边机构远离所述进料机构的一侧。

2.根据权利要求1所述的薄膜太阳能电池清边装置，其特征在于，所述基座包括底部机架、横向支撑座及上部支撑座；所述横向支撑座设置于所述底部机架上，所述横向支撑座为长条状，其延伸方向与所述第一型材组的延伸方向相垂直，所述激光组件设置于所述横向支撑座上；所述上部支撑座设置于所述底部机架上，所述定位组件设置于所述上部支撑座的中部。

3.根据权利要求2所述的薄膜太阳能电池清边装置，其特征在于，所述基座还包括多个型材支架，所述型材支架为倒U字形结构，多个所述型材支架架设于所述上部支撑座上，所述输送组件及所述运动组件均通过所述型材支架架设于所述上部支撑座上。

4.根据权利要求2所述的薄膜太阳能电池清边装置，其特征在于，所述定位组件包括用于带动所述薄膜太阳能电池运动的升降气缸及定位气缸，以及用于对所述薄膜太阳能电池运动进行定位的夹紧气缸及吸爪，所述升降气缸、所述定位气缸、所述夹紧气缸及所述吸爪均设置于所述上部支撑座上。

5.根据权利要求4所述的薄膜太阳能电池清边装置，其特征在于，所述定位组件还包括设置于所述上部支撑座上的气浮组件。

6.根据权利要求2所述的薄膜太阳能电池清边装置，其特征在于，所述激光组件包括导轨、驱动电机及激光器，所述导轨设置于所述横向支撑座上，所述激光器可滑动地设置于所述导轨上，所述驱动电机与所述激光器联动，以带动所述激光器在所述导轨上运动。

7.根据权利要求1所述的薄膜太阳能电池清边装置，其特征在于，所述第一型材组的两侧分别形成两个第一滑轨部，所述输送组件还包括用于驱动所述第一夹爪在所述第一型材组上运动的第一驱动器及分别设置于所述第一夹爪两端的两个第一定位轮，所述第一夹爪通过所述第一驱动器设置于所述第一型材组上，两个所述第一定位轮分别连接于所述两个第一滑轨部上。

8.根据权利要求1所述的薄膜太阳能电池清边装置，其特征在于，所述运动组件还包括用于驱动所述第二夹爪在所述第二型材组上运动的第二驱动器及设置于所述第二夹爪上的推板，所述第一夹爪通过所述第一驱动器设置于所述第一型材组上。

9.根据权利要求1所述的薄膜太阳能电池清边装置，其特征在于，所述进料机构包括第一型材机架、第一连杆、第一轴承组、第一传送轮组及第一电机，所述第一连杆串接所述第一传送轮组，并通过所述第一轴承组设置于所述第一型材机架上，所述第一电机与所述第一连杆相联动，以带动所述第一连杆转动。

10.根据权利要求1所述的薄膜太阳能电池清边装置，其特征在于，所述出料机构包括第二型材机架、第二连杆、第二轴承组、第二传送轮组及第二电机，所述第二连杆串接所述第二传送轮组，并通过所述第二轴承组设置于所述第二型材机架上，所述第二电机与所述第二连杆相联动，以带动所述第二连杆转动。