CN111922532A - 太阳能电池片加工设备及加工方法 - Google Patents

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Abstract

本申请涉及一种太阳能发电技术领域，尤其涉及一种太阳能电池片加工设备及加工方法。太阳能电池片加工设备包括平台和切割装置，平台用于放置太阳能电池片，切割装置用于切割太阳能电池片；其中，平台包括冷却部，冷却部与太阳能电池片的待切割部位对应设置，用于冷却太阳能电池片的待切割部位，冷却部设有容腔，容腔用于设置冷却液。实现太阳能电池片沿设定的方向开裂，降低太阳能电池片切割的损伤。

Description

太阳能电池片加工设备及加工方法
技术领域
本申请涉及太阳能发电技术领域，尤其涉及太阳能电池片加工设备及加工方法。
背景技术
激光划片是利用高能激光束照射在工件表面,使被照射区域局部熔化、气化、从而达到划片的目的。其加工是非接触式的，对工件本身无机械冲压力，使得工件不易变形。近期新出现的水刀引导激光能够比干式激光更好地加工多种类型的材料，具有微小的尺寸以及无损伤，通过激光进行照射，并辅以水刀进行降温裂解电池片，然而由于在电池片外表面增加了水，需要采用烘干等方式去除电池片表面的水分。
发明内容
本申请提供了一种太阳能电池片加工设备及加工方法，旨在实现太阳能电池片沿设定的方向开裂，降低太阳能电池片切割的损伤，以便可以实现太阳能电池片的无损切割
本申请实施例提供太阳能电池片加工设备，所述太阳能电池片加工设备包括：
平台，用于放置所述太阳能电池片；
切割装置，用于切割所述太阳能电池片；
其中，所述平台包括冷却部，所述冷却部与所述太阳能电池片的待切割部位对应设置，用于冷却所述太阳能电池片的待切割部位，所述冷却部设有容腔，所述容腔用于设置冷却液。
在一种可能的设计中，所述平台还包括升降部，所述升降部与所述冷却部连接，用于驱动所述冷却部相对所述平台升降。
在一种可能的设计中，所述冷却部的宽度为2mm～10mm。
在一种可能的设计中，所述冷却液包括乙醇、煤油、乙醚、甲苯中的一种或多种。
在一种可能的设计中，所述冷却部包括具有容腔的金属板，所述冷却部周围设置隔热材料。
在一种可能的设计中，所述电池片加工设备还包括循环泵和制冷机，所述循环泵与所述制冷机分别和所述容腔连通；
所述循环泵用于驱动所述冷却液循环，所述制冷机用于对所述冷却液降温。
本申请实施例还提供了一种太阳能电池片的加工方法，所述加工方法包括：
将太阳能电池片放置于平台，并使所述太阳能电池片的待切割部位与所述平台的冷却部对应设置；
利用切割装置对所述太阳能电池片的待切割部位进行切割，以形成切割槽，在切割的过程中，所述冷切部对所述切割槽进行降温，在切割槽内形成一定的温度梯度，以使所述太阳能电池片从所述切割槽的位置断开，所述切割槽的深度小于所述太阳能电池片的厚度；
其中，所述冷却部内设置冷却液。
在一种可能的设计中，所述切割装置为激光切割装置，通过激光切割装置产生的激光切割所述太阳能电池片，所述太阳能电池片的切割部位的温度为100℃～500℃；
所述冷却部与制冷机连通，以便所述冷却部内的所述冷却液的温度为5℃～15℃。
在一种可能的设计中，所述切割槽的深度为20μm～150μm。
在一种可能的设计中，切割所述太阳能电池片时，所述冷却部与循环泵连通，以便所述冷却部内的冷却液循环流动。
本申请实施例中，在平台上设置冷却部，该冷却部与太阳能电池片的待切割部位对应，采用对太阳能电池片的底部冷却方式，使太阳能电池片的上下面形成一定的温度梯度。太阳能电池片的切割部位受温度影响，沿切割方向向下裂解，进而使太阳能电池片断裂，完成对太阳能电池片的无损伤切割。通过设置该冷却部，减小切割装置对太阳能够的切割深度，进而减小太阳能电池片的断面受切割装置切割的损伤，减小损伤位置形成复合中心的风险，提高太阳能电池片的光电转换效率。并且，相对于现有技术中切割太阳能电池片的同时用冷却液直接降温以裂解太阳能电池片，太阳能电池片外表面会接触冷却液，切割完成后，还需要采用烘干等方式去除太阳能电池片表面的冷却液，本申请实施例采用在平台上设置冷却部，冷却部内设置冷却液以对太阳能电池片冷却，实现太阳能电池片的开裂，减少了烘干的步骤，提高工作效率。
应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性的，并不能限制本申请。
附图说明
图1为本申请所提供电池片加工设备在一种具体实施例中的结构示意图；
图2为平台的俯视示意图；
图3为冷却部与升降部的结构示意图。
附图标记：
1-太阳能电池片加工设备；
11-平台；
111-冷却部；
111a-容腔；
112-升降部；
113-定位部；
12-切割装置。
此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本申请的实施例，并与说明书一起用于解释本申请的原理。
具体实施方式
为了更好的理解本申请的技术方案，下面结合附图对本申请实施例进行详细描述。
应当明确，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本申请保护的范围。
在本申请实施例中使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本申请。在本申请实施例和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其他含义。
应当理解，本文中使用的术语“和/或”仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。另外，本文中字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。
需要注意的是，本申请实施例所描述的“上”、“下”、“左”、“右”等方位词是以附图所示的角度来进行描述的，不应理解为对本申请实施例的限定。此外，在上下文中，还需要理解的是，当提到一个元件连接在另一个元件“上”或者“下”时，其不仅能够直接连接在另一个元件“上”或者“下”，也可以通过中间元件间接连接在另一个元件“上”或者“下”。
如图1至图3所示，本申请实施例提供一种太阳能电池片加工设备1，太阳能电池片加工设备1包括平台11和切割装置12，平台11用于放置太阳能电池片，切割装置12用于切割太阳能电池片，其中，平台11包括冷却部111，冷却部111与太阳能电池片的待切割部位对应设置，用于冷却太阳能电池片的待切割部位，冷却部111设有容腔111a，容腔111a用于设置冷却液。
在一些实施例中，切割装置12可以包括但不限于高能粒子束切割装置(比如等离子切割装置)、激光切割装置等。
如图1和图2所示，在切割装置12切割太阳能电池片的过程中，太阳能电池片上的切割路径处的温度超过100℃。本申请实施例中，在平台11上设置冷却部111，该冷却部111与太阳能电池片的待切割部位对应，采用对太阳能电池片的底部冷却方式，使太阳能电池片的被切割面与被冷却面形成一定的温度梯度。太阳能电池片的切割部位受温度影响，沿切割方向向下裂解，进而使太阳能电池片断裂，完成对太阳能电池片的无损伤切割。
通过设置该冷却部111，减小切割装置12对太阳能电池片的切割深度，进而减小太阳能电池片的断面受切割装置12切割的损伤，减小损伤位置形成复合中心的风险，提高太阳能电池片的光电转换效率。
并且，相对于现有技术中切割太阳能电池片的同时用冷却液降温太阳能电池片外表面会接触冷却液，切割完成后，还需要采用烘干等方式去除太阳能电池片表面的冷却液。本申请实施例采用在平台11上设置冷却部111，冷却部111内设置冷却液以对太阳能电池片冷却，实现太阳能电池片的开裂，减少了烘干的步骤，提高工作效率。
在一种可能的设计中，冷却部111的宽度可以为1mm～20mm。如：2mm、6mm、10mm、14mm等。进一步地，冷却部111的宽度为2mm～10mm。
具体地，若冷却部111的宽度过小(例如小于1mm)，则对太阳能电池片的冷却面积过小，影响对太阳能电池片的冷却效率，进而影响太阳能电池片的断裂；若冷却部111的宽度过大(例如大于20mm)，则对太阳能电池片的冷却面积过大，可能导致太阳能电池片不能按照预设的方向隐裂，使隐裂方向出现偏斜。
在一种可能的设计中，冷却部111包括具有容腔111a的金属板，金属板的硬度高，且导热性好。其中，该金属板可以为铜板，具有硬度高，散热性好的优点。冷却部111周围设置隔热材料，以减小冷却部111的冷却液的温度受冷却部111周围温度的影响，确保冷却效率。其中，隔热材料可以采树脂版等材质。
冷却液包括乙醇、煤油、乙醚、甲苯中的一种或多种，凝固点较低，能够低温冷却。并且，金属板表面不会凝结水珠，减小对太阳能电池片表面引入附加的冷凝水的风险。或者，也可以在切割太阳能电池片之前，对太阳能电池片采用热氮气进行干燥，减小对太阳能电池片表面引入附加的冷凝水的风险。
如图3所示，在一种可能的设计中，平台11还包括升降部112，升降部112与冷却部111连接，用于驱动冷却部111相对平台11升降。切割装置12开启前，冷却部111可处于下降状态，切割装置12切割太阳能电池片时，升降部112可驱动冷却部111上升以对太阳能电池片进行冷却。
其中，升降部112包括电机驱动组件、液压驱动组件、磁驱动组件中的一种或多种。如液压驱动组件可以包括液压缸，通过控制液压缸驱动冷却部111的升降。
进一步地，平台11还包括定位部113，用于定位太阳能电池片在平台11的位置，保证太阳能电池片切割精确。定位部113可以包括但不限制于真空吸附装置，如图2所示，平台的四角位置设置有真空吸附装置，用于吸附太阳能电池片，以将太阳能电池片定位在平台11上。
在一种可能的设计中，太阳能电池片加工设备1还包括循环泵和制冷机，循环泵与制冷机分别和容腔111a连通；循环泵用于驱动冷却液循环，使冷却液保持循环流动状态，制冷机制冷用于对冷却液降温，使冷却液保持预设的冷却温度范围。
进一步地，切割装置12还包括控制部，控制部与循环泵连接，用于控制冷却液的流速和/或流量。该控制部可以采用微型泵束流泵，增加冷却液的循环速度，保持良好的降温效果，保障太阳能电池片隐裂的均匀性。
另外，本申请实施例还提供了一种太阳能电池片的加工方法，该加工方法用于对太阳能电池片进行切割。具体地，该加工方法包括：将太阳能电池片放置于平台11，并使太阳能电池片的待切割部位与平台11的冷却部111对应设置；利用切割装置12对太阳能电池片的待切割部位进行切割，以形成切割槽，在切割的过程中，冷却部111对切割槽进行降温，在切割槽内形成一定的温度梯度，以使太阳能电池片从切割槽的位置断开，切割槽的深度小于太阳能电池片的厚度；其中，冷却部111内设置冷却液。
本申请实施例中，在切割太阳能电池片的过程中，通过该冷却部111对太阳能电池片的切割位置进行冷却，切割装置12对太阳能电池片切割一定深度的切割槽，切割槽与太阳能电池片的底部形成温度阶梯，沿太阳能电池片的切割槽至太阳能电池片的底部出现隐裂，以使太阳能电池片从切割槽的位置断开。通过该冷却部111，能够减小切割装置12对太阳能电池片的切割槽的切割深度，减少切割装置12往复切割太阳能电池片的次数，以提高对太阳能电池片的加工效率。
其中，切割装置12为激光切割装置，通过激光切割装置产生的激光切割太阳能电池片，太阳能电池片的切割部位的温度为100℃～500℃；冷却部111与制冷机连通，以便冷却部111内的冷却液的温度为5℃～15℃。激光切割装置和冷切部使太阳能电池片被切割部位的温度和太阳能电池片被冷却部111位的温度形成温度阶梯，以使太阳能电池片出现隐裂，进而使其断开。
具体地，若冷却部111内的冷却液的温度过低(如低于5℃)，则太阳能电池片与冷却部111接触的面受温度影响可能会形成冷凝水，切割完成后，还需增加烘干步骤，以烘干太阳能电池片上附着的冷凝水；若冷却部111内的冷却液的温度过高(如低于15℃)，则可能降低冷却部111对太阳能电池片的冷却效果，进而导致太阳能电池片的隐裂效果较差，使太阳能电池片不能完全断开。
在一种可能的设计中，切割槽的深度为20μm～150μm，如50μm，100μm等。具体地，若切割槽的深度过小(例如小于20μm)，则可能导致太阳能电池片隐裂的深度不足以使太阳能电池片断开，需要二次切割；若切割槽的深度过大(例如小于150μm)，则激光切割装置切割太阳能电池片的切割深度过深，加大太阳能电池片的断面受激光切割的损伤，降低太阳能电池片的光电转换效率。
在一种可能的设计中，切割太阳能电池片时，冷却部111与循环泵连通，以便冷却部111内的冷却液循环流动，以使冷却部111保持良好的降温效果。
以上所述仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种太阳能电池片加工设备，其特征在于，所述太阳能电池片加工设备(1)包括：
平台(11)，用于放置所述太阳能电池片；
切割装置(12)，用于切割所述太阳能电池片；
其中，所述平台(11)包括冷却部(111)，所述冷却部(111)与所述太阳能电池片的待切割部位对应设置，用于冷却所述太阳能电池片的待切割部位，所述冷却部(111)设有容腔(111a)，所述容腔(111a)用于设置冷却液。
2.根据权利要求1所述的太阳能电池片加工设备，其特征在于，所述平台(11)还包括升降部(112)，所述升降部(112)与所述冷却部(111)连接，用于驱动所述冷却部(111)相对所述平台(11)升降。
3.根据权利要求1所述的太阳能电池片加工设备，其特征在于，所述冷却部(111)的宽度为2mm～10mm。
4.根据权利要求1～3中任一项所述的太阳能电池片加工设备，其特征在于，所述冷却液包括乙醇、煤油、乙醚、甲苯中的一种或多种。
5.根据权利要求1～3中任一项所述的太阳能电池片加工设备，其特征在于，所述冷却部(111)包括具有容腔(111a)的金属板，所述冷却部(111)周围设置隔热材料。
6.根据权利要求1～3中任一项所述的太阳能电池片加工设备，其特征在于，所述电池片加工设备(1)还包括循环泵和制冷机，所述循环泵与所述制冷机分别和所述容腔(111a)连通；
所述循环泵用于驱动所述冷却液循环，所述制冷机用于对所述冷却液降温。
7.一种太阳能电池片的加工方法，其特征在于，所述加工方法包括：
将太阳能电池片放置于平台(11)，并使所述太阳能电池片的待切割部位与所述平台(11)的冷却部(111)对应设置；
利用切割装置(12)对所述太阳能电池片的待切割部位进行切割，以形成切割槽，在切割的过程中，所述冷切部(111)对所述切割槽进行降温，在切割槽内形成一定的温度梯度，以使所述太阳能电池片从所述切割槽的位置断开，所述切割槽的深度小于所述太阳能电池片的厚度；
其中，所述冷却部(111)内设置冷却液。
8.根据权利要求7所述的太阳能电池片的加工方法，其特征在于，所述切割装置(12)为激光切割装置，通过激光切割装置产生的激光切割所述太阳能电池片，所述太阳能电池片的切割部位的温度为100℃～500℃；
所述冷却部(111)与制冷机连通，以便所述冷却部(111)内的所述冷却液的温度为5℃～15℃。
9.根据权利要求7所述的太阳能电池片的加工方法，其特征在于，所述切割槽的深度为20μm～150μm。
10.根据权利要求7所述的太阳能电池片的加工方法，其特征在于，切割所述太阳能电池片时，所述冷却部(111)与循环泵连通，以便所述冷却部(111)内的冷却液循环流动。
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