CN109093264A - 一种用于制造非晶硅薄膜的二次激光装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于制造非晶硅薄膜的二次激光装置，包括装置本体和支撑柱，支撑柱固定连接装置本体，装置本体内设有上气浮板、下气浮板、激光聚焦头和清洁箱，装置本体开设有出料口和进料口，上气浮板上端面固定连接螺纹杆一，螺纹杆一螺纹连接旋转柱，旋转柱转动连接装置本体内壁，旋转柱上固定安装锥齿轮二，锥齿轮二通过锥齿轮啮合传动连接传动杆一，传动杆一上固定安装锥齿轮一，锥齿轮一啮合转轴二上固定安装的锥齿轮七，转轴二固定连接把手二，装置本体内顶部均匀安装吸头，吸头通过抽风机连接收集箱。本发明通过锥齿轮啮合传动进行驱动上气浮板上下移动，快速对材料基板进行激光聚焦，将激光刻划产生的粉尘等收集在收集箱内进行处理。

Description

一种用于制造非晶硅薄膜的二次激光装置

技术领域

本发明涉及非晶硅薄膜生产技术领域，具体是一种用于制造非晶硅薄膜的二次激光装置。

背景技术

非晶硅薄膜太阳能电池生产时，其中pin膜的沉积是利用PECVD技术在非硅衬底上制备晶粒较小的多晶硅薄膜的一种方法，该薄膜是一种p-i-n结构，主要特点是在p层和n层之间有一层较厚的多晶硅的本征层（i层），其制备温度很低（100～200℃），目前用这种方法制备的电池，试验室最高效率已达10.7％。薄膜沉积后，采用激光设备对沉积膜进行高速、精确地划刻，随着技术的发展，激光作为一个功能强大的生产性工具，已广泛应用于制造、表面处理和材料加工领域；

中国专利申请号201120438439.4授权公告号CN202336668U公开的一种具有玻璃整平功能的薄膜太阳能电池激光刻膜机，包括机架，所述机架下部设有基座，所述基座上设置有激光聚焦头和用于传送材料基板的传送装置，还包括设置于所述机架上的气浮机构，所述气浮机构产生定向气流，用于整平放置于所述气浮机构中的材料基板，通过上下夹持的气浮机构，可以在不接触材料基板的前提下很好的将变形的材料基板整平，使其能被激光束有效加工，大大提高了生产薄膜太阳能电池的成品率；

但是上述专利在进行激光刻划时，在进行激光刻划使用气浮机构进行材料基板定位固定时，不能对气浮机构进行调整，大大降低了对激光聚焦的效率，降低激光刻划的效率，在进行激光刻划时，产生带有非晶硅颗粒的粉尘，在使用气浮机构进行夹持过程中，将粉尘吹散到空气中，被工作人员吸入身体，长期以往容易引发职业病，给人们的身体造成伤害。

发明内容

1、要解决的问题

针对现有制造非晶硅薄膜时，使用的激光刻划装置在使用时不能对气浮机构进行调整，且产生的带有非晶硅颗粒的粉尘吹散到空气中，被工作人员吸入身体造成伤害的问题，本发明的目的在于提供一种用于制造非晶硅薄膜的二次激光装置，以解决上述背景技术中提出的问题。

2、技术方案

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种用于制造非晶硅薄膜的二次激光装置，包括装置本体和支撑柱，所述支撑柱固定连接装置本体，所述装置本体内底部固定安装下气浮板，下气浮板从左到右依次设有三个，左侧的两个下气浮板之间设有能够产生激光聚焦光束的激光聚焦头，左侧的两个下气浮板上侧对应设有上气浮板，所述装置本体的左右端面开设有出料口和进料口，所述上气浮板上端面固定连接螺纹杆一，所述螺纹杆一螺纹连接旋转柱，所述旋转柱通过轴承一转动连接装置本体内壁，旋转柱上固定安装锥齿轮二，所述锥齿轮二啮合连接锥齿轮三，所述锥齿轮三对称设置，对称设置的锥齿轮三分别固定安装在转轴的左右端面，所述转轴通过轴承转动连接固定板，且贯穿固定板，所述固定板固定连接装置本体顶部，所述转轴上固定安装锥齿轮五，所述锥齿轮五啮合连接锥齿轮四，所述锥齿轮四固定安装在传动杆二上，所述传动杆二通过轴承转动连接固定板一，且贯穿固定板一，固定板一固定连接装置本体，所述锥齿轮四啮合连接锥齿轮一，所述锥齿轮一固定安装在传动杆一上，传动杆一通过固定板二固定连接装置本体，固定板二的连接方式同固定板一，锥齿轮一啮合连接锥齿轮七，所述锥齿轮七固定连接转轴二，所述转轴二通过轴承转动连接装置本体，所述转轴二固定连接把手二，所述转轴二上螺纹连接螺帽，所述装置本体内顶部均匀固定安装吸头，所述吸头通过回收管连接抽风机的输入端， 所述抽风机的输出端通过回收管连接收集箱，摇动把手二，通过锥齿轮啮合传动带动螺纹杆一在旋转柱内上下移动，驱动上气浮板上下移动，调整上气浮板和下气浮板之间的距离，从而提高了激光聚焦的效率，吸头通过回收管连接抽风机的输入端，抽风机将激光刻划产生的粉尘等吸入收集箱内过滤。

作为本发明进一步的方案：所述收集箱顶部设有出气口，出气口内固定安装过滤网，收集箱内设有活性炭过滤层和滤布层，所述活性炭过滤层和滤布层固定连接收集箱内壁，所述滤布层下侧设有螺纹杆二，所述螺纹杆二通过轴承转动连接收集箱内壁，且贯穿收集箱，所述螺纹杆二固定连接把手一，螺纹杆二上螺纹连接滑块，所述滑块下端面固定连接竖杆，所述竖杆下端面连接滚轮，所述滚轮滚动连接收集箱底部设有的滑槽，所述竖杆上固定安装刷板，刷板下端面均匀设有刷毛，收集箱右侧下端面通过合页连接收集门，旋转把手一带动螺纹杆二旋转，使用滑块在螺纹杆二上移动，滑块初始位于螺纹杆二左侧，驱动滑块右移，带动刷毛将收集箱底部设有的粉尘颗粒清扫到收集门出进行清理。

作为本发明再进一步的方案：所述装置本体内设有清扫箱，所述清扫箱上端面固定安装电动推杆，所述清扫箱为下端开口结构，所述清扫箱内设有导向杆，所述导向杆两端通过橡胶垫固定连接清扫箱内壁，所述导向杆上滑动连接滑套二，所述滑套二固定连接滑杆，所述滑杆下端面固定连接清洁刷，清洁刷位于右侧的下气浮板上端，所述滑杆上滑动连接滑套一，所述滑套一转动连接安装块，安装块固定连接旋转杆，所述旋转杆贯穿旋转块，且滑动连接旋转块，所述旋转杆外套结弹簧，所述弹簧两端面固定连接旋转块和安装块，所述旋转块固定连接旋转轴，所述旋转轴通过联轴器连接电机的输出端，电机固定安装在清扫箱内壁，电机驱动，带动清洁刷进行左右移动，配合下气浮板对材料基本进行清扫，保证激光刻划前材料基板的干净。

作为本发明再进一步的方案：所述装置本体前端面设有密封门和密封门一，密封门和密封门一分别通过合页连接装置本体了，所述装置本体后端面设有透明窗。

作为本发明再进一步的方案：所述密封门和密封门一之间设有控制面板，所述控制面板通过导线电性连接电机、电动推杆和抽风机。

作为本发明再进一步的方案：所述上气浮板的后端侧壁固定安装连接导向杆，所述连接导向杆固定连接滑块二，滑块二滑动连接装置本体内壁设有的竖直滑槽一，所述竖直滑槽一的长度小于螺纹杆一的长度。

作为本发明再进一步的方案：所述锥齿轮一以传动杆一的中心为中心上下对称设有两个，锥齿轮四以传动杆二的中心为中心对称设有两个。

作为本发明再进一步的方案：所述收集门通过耐高温硅胶密封圈与装置本体密封连接，密封门和密封门一分别通过耐高温硅胶密封圈与装置本体密封连接。

3、有益效果

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

（1）本发明将材料基板通过装置本体的进料口输送到装置本体内，经过下气浮板、以及电机驱动的清洁刷对材料基板进行清洁，清洁后的材料基板放置在左侧的上气浮板和下气浮板之间，通过摇动把手二，使用锥齿轮传动，控制螺纹杆一上下移动，进而控制上气浮板进行上下移动，使得上气浮板和下气浮板之间放置的材料基板快速的进行激光聚焦，进行激光刻划，刻划时产生的粉尘以及烟气异味通过抽风机从吸头收集到收集箱内，进行过滤处理，避免含有非晶硅的粉尘被工作人员吸入身体；

（2）本发明通过从装置本体的后侧透明窗上进行贯穿，摇动把手二，通过锥齿轮啮合传动带动螺纹杆一在旋转柱内上下移动，驱动上气浮板上下移动，调整上气浮板和下气浮板之间的距离，进而快速将放置在上气浮板和下气浮板之间的材料基板进行快速的激光聚焦，从而提高了激光聚焦的效率；

（3）本发明的抽风机通过吸头将装置本体内激光刻划产生的粉尘等吸入收集箱内，通过滤布层进行格挡，收集在收集箱底部，活性炭过滤层对产生的异味气体进行吸收过滤，再进行排出，收集的粉尘等通过刷毛将其清扫出，进行处理，操作简单使用方便。

附图说明

图1为一种用于制造非晶硅薄膜的二次激光装置的结构示意图。

图2为一种用于制造非晶硅薄膜的二次激光装置的正视图。

图3为一种用于制造非晶硅薄膜的二次激光装置中滑杆和导向杆的连接结构示意图。

图4为一种用于制造非晶硅薄膜的二次激光装置中收集箱的放大结构示意图。

图5为一种用于制造非晶硅薄膜的二次激光装置中传动杆一和传动杆二的连接结构示意图。

图中：1、装置本体；2、电动推杆；3、清扫箱；4、滑杆；5、滑套一；6、导向杆；7、旋转杆；8、清洁刷；9、进料口；10、下气浮板；11、支撑柱；12、锥齿轮一；13、传动杆一；14、出料口；15、上气浮板；16、连接导向杆；17、螺纹杆一；18、旋转柱；19、锥齿轮二；20、锥齿轮三；21、转轴；22、固定板；23、锥齿轮四；24、锥齿轮五；25、吸头；26、回收管；27、抽风机；28、收集箱；29、出气口；30、活性炭过滤层；31、滤布层；32、把手一；33、螺纹杆二；34、滚轮；35、刷毛；36、滑块；37、密封门；38、控制面板；39、滑套二；40、橡胶垫；41、安装块；42、弹簧；43、旋转块；44、传动杆二；45、把手二。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1～5，本发明实施例中，一种用于制造非晶硅薄膜的二次激光装置，包括装置本体1和支撑柱11，支撑柱11固定连接装置本体1，装置本体1的左右端面开设有出料口14和进料口9，装置本体1内底部固定安装下气浮板10，下气浮板10从左到右依次设有三个，左侧的两个下气浮板10之间设有能够产生激光聚焦光束的激光聚焦头，左侧的两个下气浮板10上侧对应设有上气浮板15，上气浮板15的后端侧壁固定安装连接导向杆16，连接导向杆16固定连接滑块二，滑块二滑动连接装置本体1内壁设有的竖直滑槽一，竖直滑槽一的长度小于螺纹杆一17的长度，避免螺纹杆一17从旋转柱18内旋转出，上气浮板15上端面固定连接螺纹杆一17，螺纹杆一17螺纹连接旋转柱18，旋转柱18为下端开口的中空结构，且设有内螺纹，旋转柱18通过轴承一转动连接装置本体1内壁，旋转柱18上固定安装锥齿轮二19，锥齿轮二19啮合连接锥齿轮三20，锥齿轮三20对称设置，对称设置的锥齿轮三20分别固定安装在转轴21的左右端面，转轴21通过轴承转动连接固定板22，且贯穿固定板22，固定板22固定连接装置本体1顶部，转轴21上固定安装锥齿轮五24，锥齿轮五24啮合连接锥齿轮四23，锥齿轮四23固定安装在传动杆二44上，锥齿轮四23以传动杆二44的中心为中心对称设有两个，传动杆二44通过轴承转动连接固定板一，且贯穿固定板一，固定板一固定连接装置本体1，锥齿轮四23啮合连接锥齿轮一12，锥齿轮一12固定安装在传动杆一13上，传动杆一13通过固定板二固定连接装置本体1，固定板二的连接方式同固定板一，锥齿轮一12以传动杆一13的中心为中心上下对称设有两个，下侧的锥齿轮一12啮合连接锥齿轮七，锥齿轮七固定连接转轴二，转轴二通过轴承转动连接装置本体1，转轴二固定连接把手二45，转轴二上螺纹连接螺帽，使用螺帽固定转轴二，摇动把手二45，通过锥齿轮啮合传动带动螺纹杆一17在旋转柱18内上下移动，驱动上气浮板15上下移动，调整上气浮板15和下气浮板10之间的距离，从而提高了激光聚焦的效率，装置本体1内顶部均匀固定安装吸头25，吸头25通过回收管26连接抽风机27的输入端， 抽风机27的型号为AX150，抽风机27的输出端通过回收管26连接收集箱28；

收集箱28顶部设有出气口29，出气口29内固定安装过滤网，收集箱28内设有活性炭过滤层30和滤布层31，活性炭过滤层30和滤布层31固定连接收集箱28内壁，滤布层31下侧设有螺纹杆二33，螺纹杆二33通过轴承转动连接收集箱28内壁，且贯穿收集箱28，螺纹杆二33固定连接把手一32，螺纹杆二33上螺纹连接滑块36，滑块36下端面固定连接竖杆，竖杆下端面连接滚轮34，滚轮34滚动连接收集箱28底部设有的滑槽，竖杆上固定安装刷板，刷板下端面均匀设有刷毛35，收集箱28右侧下端面通过合页连接收集门，收集门通过耐高温硅胶密封圈与装置本体1密封连接，使用高温硅胶密封圈使得收集门和装置本体1很好的密封，旋转把手一32带动螺纹杆二33旋转，使用滑块36在螺纹杆二33上移动，滑块36初始位于螺纹杆二33左侧，驱动滑块36右移，带动刷毛35将收集箱28底部设有的粉尘颗粒清扫到收集门出进行清理；

装置本体1内设有清扫箱3，清扫箱3上端面固定安装电动推杆2，电动推杆2的型号为ANT-52，清扫箱3为下端开口结构，清扫箱3内设有导向杆6，导向杆6两端通过橡胶垫40固定连接清扫箱3内壁，导向杆6上滑动连接滑套二39，滑套二39固定连接滑杆4，滑杆4下端面固定连接清洁刷8，清洁刷8位于右侧的下气浮板10上端，滑杆4上滑动连接滑套一5，滑套一5转动连接安装块41，安装块41固定连接旋转杆7，旋转杆7贯穿旋转块43，且滑动连接旋转块43，旋转杆7外套结弹簧42，弹簧42两端面固定连接旋转块43和安装块41，旋转块43固定连接旋转轴，旋转轴通过联轴器连接电机的输出端，电机的型号为Y-180L-8，电机固定安装在清扫箱3内壁，通过电动推杆2控制清洁刷8的高度，电机驱动带动旋转块43进行旋转，旋转块43带动旋转杆7进行旋转，旋转杆7带动滑套一5在滑杆4上进行上下移动，驱动滑杆4在导向杆6上进行左右移动，带动清洁刷8对放入的基板进行清扫；

装置本体1前端面设有密封门37和密封门一，密封门37和密封门一分别通过合页连接装置本体了，密封门37和密封门一分别通过耐高温硅胶密封圈与装置本体1密封连接，密封门37和密封门一设有方便对内部的待刻划基板进行调整，装置本体1后端面设有透明窗，通过透明窗方便使用把手二45调整上气浮板15进行上下移动；

密封门37和密封门一之间设有控制面板38，控制面板38内设有S7200PLC中央处理器，控制面板38通过导线电性连接电机、电动推杆2和抽风机27，控制面板38、电机、电动推杆2和抽风机27通过插头和导线连接外部电源，为其提供电能。

本发明的工作原理是：

材料基板通过装置本体1的进料口9输送到装置本体1内，经过下气浮板10、以及电机驱动的清洁刷8对材料基板进行清洁，清洁后的材料基板放置在左侧的上气浮板15和下气浮板10之间，通过摇动把手二45，使用锥齿轮传动，控制螺纹杆一17上下移动，进而控制上气浮板15进行上下移动，使得上气浮板15和下气浮板10之间放置的材料基板快速的进行激光聚焦，进行激光刻划，刻划时产生的粉尘以及烟气异味通过抽风机27从吸头25收集到收集箱28内，进行过滤处理，避免含有非晶硅的粉尘被工作人员吸入身体。

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (8)

1.一种用于制造非晶硅薄膜的二次激光装置，包括装置本体（1）和支撑柱（11），所述支撑柱（11）固定连接装置本体（1），所述装置本体（1）内底部固定安装下气浮板（10），下气浮板（10）从左到右依次设有三个，左侧的两个下气浮板（10）之间设有能够产生激光聚焦光束的激光聚焦头，左侧的两个下气浮板（10）上侧对应设有上气浮板（15），其特征在于，所述装置本体（1）的左右端面开设有出料口（14）和进料口（9），所述上气浮板（15）上端面固定连接螺纹杆一（17），所述螺纹杆一（17）螺纹连接旋转柱（18），所述旋转柱（18）通过轴承一转动连接装置本体（1）内壁，旋转柱（18）上固定安装锥齿轮二（19），所述锥齿轮二（19）啮合连接锥齿轮三（20），所述锥齿轮三（20）对称设置，对称设置的锥齿轮三（20）分别固定安装在转轴（21）的左右端面，所述转轴（21）通过轴承转动连接固定板（22），且贯穿固定板（22），所述固定板（22）固定连接装置本体（1）顶部，所述转轴（21）上固定安装锥齿轮五（24），所述锥齿轮五（24）啮合连接锥齿轮四（23），所述锥齿轮四（23）固定安装在传动杆二（44）上，所述传动杆二（44）通过轴承转动连接固定板一，且贯穿固定板一，固定板一固定连接装置本体（1），所述锥齿轮四（23）啮合连接锥齿轮一（12），所述锥齿轮一（12）固定安装在传动杆一（13）上，传动杆一（13）通过固定板二固定连接装置本体（1），固定板二的连接方式同固定板一，锥齿轮一（12）啮合连接锥齿轮七，所述锥齿轮七固定连接转轴二，所述转轴二通过轴承转动连接装置本体（1），所述转轴二固定连接把手二（45），所述转轴二上螺纹连接螺帽，所述装置本体（1）内顶部均匀固定安装吸头（25），所述吸头（25）通过回收管（26）连接抽风机（27）的输入端， 所述抽风机（27）的输出端通过回收管（26）连接收集箱（28）。

2.根据权利要求1所述的一种用于制造非晶硅薄膜的二次激光装置，其特征在于，所述收集箱（28）顶部设有出气口（29），出气口（29）内固定安装过滤网，收集箱（28）内设有活性炭过滤层（30）和滤布层（31），所述活性炭过滤层（30）和滤布层（31）固定连接收集箱（28）内壁，所述滤布层（31）下侧设有螺纹杆二（33），所述螺纹杆二（33）通过轴承转动连接收集箱（28）内壁，且贯穿收集箱（28），所述螺纹杆二（33）固定连接把手一（32），螺纹杆二（33）上螺纹连接滑块（36），所述滑块（36）下端面固定连接竖杆，所述竖杆下端面连接滚轮（34），所述滚轮（34）滚动连接收集箱（28）底部设有的滑槽，所述竖杆上固定安装刷板，刷板下端面均匀设有刷毛（35），收集箱（28）右侧下端面通过合页连接收集门。

3.根据权利要求1所述的一种用于制造非晶硅薄膜的二次激光装置，其特征在于，所述装置本体（1）内设有清扫箱（3），所述清扫箱（3）上端面固定安装电动推杆（2），所述清扫箱（3）为下端开口结构，所述清扫箱（3）内设有导向杆（6），所述导向杆（6）两端通过橡胶垫（40）固定连接清扫箱（3）内壁，所述导向杆（6）上滑动连接滑套二（39），所述滑套二（39）固定连接滑杆（4），所述滑杆（4）下端面固定连接清洁刷（8），清洁刷（8）位于右侧的下气浮板（10）上端，所述滑杆（4）上滑动连接滑套一（5），所述滑套一（5）转动连接安装块（41），安装块（41）固定连接旋转杆（7），所述旋转杆（7）贯穿旋转块（43），且滑动连接旋转块（43），所述旋转杆（7）外套结弹簧（42），所述弹簧（42）两端面固定连接旋转块（43）和安装块（41），所述旋转块（43）固定连接旋转轴，所述旋转轴通过联轴器连接电机的输出端，电机固定安装在清扫箱（3）内壁。

4.根据权利要求1所述的一种用于制造非晶硅薄膜的二次激光装置，其特征在于，所述装置本体（1）前端面设有密封门（37）和密封门一，密封门（37）和密封门一分别通过合页连接装置本体了，所述装置本体（1）后端面设有透明窗。

5.根据权利要求3所述的一种用于制造非晶硅薄膜的二次激光装置，其特征在于，所述密封门（37）和密封门一之间设有控制面板（38），所述控制面板（38）通过导线电性连接电机、电动推杆（2）和抽风机（27）。

6.根据权利要求1所述的一种用于制造非晶硅薄膜的二次激光装置，其特征在于，所述上气浮板（15）的后端侧壁固定安装连接导向杆（16），所述连接导向杆（16）固定连接滑块二，滑块二滑动连接装置本体（1）内壁设有的竖直滑槽一，所述竖直滑槽一的长度小于螺纹杆一（17）的长度。

7.根据权利要求1所述的一种用于制造非晶硅薄膜的二次激光装置，其特征在于，所述锥齿轮一（12）以传动杆一（13）的中心为中心上下对称设有两个，锥齿轮四（23）以传动杆二（44）的中心为中心对称设有两个。

8.根据权利要求2所述的一种用于制造非晶硅薄膜的二次激光装置，其特征在于，所述收集门通过耐高温硅胶密封圈与装置本体（1）密封连接，密封门（37）和密封门一分别通过耐高温硅胶密封圈与装置本体（1）密封连接。