CN114700628A - 一种聚焦激光双折射perc电池片开槽装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种聚焦激光双折射perc电池片开槽装置,包括激光发射源、毛细管透镜、第一折射件、第二折射件、三维移动平台和控制器;所述三维移动平台上承载perc电池片;所述控制器与激光发射源,第一折射件,第二折射件和三维移动平台电连接;所述激光发射源发出激光束依次经过毛细管透镜、第一折射件、第二折射件后分为至少两束激光照射在所述perc电池片上;所述第一折射件与第二折射件的折射率不同;所述控制器被配置为根据激光发射源的在工作周期内时间和功率控制所述三维移动平台的移动。本发明将激光束聚焦后多次折射发散,功耗低,加工速度快。
Description
技术领域
本发明涉及太阳能电池加工处理技术领域,尤其是一种聚焦激光双折射perc电池片开槽装置。
背景技术
Perc电池开槽具体为有较高能量密度的激光束照射在被加工材料表面,材料表面吸收激光能量,温度上升,产生熔融、烧蚀、蒸发,从而达到去除表层的目的。
现有的开槽多为将激光束进行扩束再经过光栅限制光束,这种方式对于激光具有较多的能量损失,加工同样的电池需要更好的能量才能达到加工时间的要求。
有鉴于此特提出本发明。
发明内容
本发明的目的是为了解决现有技术中存在的缺点,而提出的一种聚焦激光双折射perc电池片开槽装置。
为了实现上述目的,本发明采用了如下技术方案:
一种聚焦激光双折射perc电池片开槽装置,包括激光发射源、毛细管透镜、第一折射件、第二折射件、三维移动平台和控制器;
所述三维移动平台上承载perc电池片;
所述控制器与激光发射源,第一折射件,第二折射件和三维移动平台电连接;
所述激光发射源发出激光束依次经过毛细管透镜、第一折射件、第二折射件后分为至少两束激光照射在所述perc电池片上;
所述第一折射件与第二折射件的折射率不同;
所述控制器被配置为根据激光发射源的在工作周期内时间和功率控制所述三维移动平台的移动。
本发明通过将发出的激光束进行聚焦,增加光束密度和能量密度后,利用折射元件对激光进行分路,两次折射后分为四路激光束照射在电池片上,不损失激光的能量,通过可以加工多个开槽;控制器根据工作周期和激光源的功率情况进行移动平台,实现自动化可控操作。
本发明的一种优选实施方式,所述第一折射件和第二折射件均包括透明壳,以及设置透明壳内的通电液晶体;所述控制器被配置为控制第一折射件和第二折射件分别通入脉冲电流信号。
通电液晶体可以在电信的情况下有选择地折射,在通电情况液晶体发生偏转,激光束不折射,不通电的情况下激光束折射;通过脉冲信号控制液晶体实现光束分路为两束,经过第二折射件后分为四束激光。
本发明的一种优选实施方式,所述第一折射件与第二折射件的比值为2:1,且所述第一折射件的通电液晶体方向与第二折射件的通电液晶体方向相反。
通过折射件的设计可以保证四路光束间距相同。
本发明的一种优选实施方式,所述第一折射件与第二折射件之间的距离为h=n*C/F,其中C为光速,F为脉冲频率,其频率为500Hz,n为10-8的偶数倍。
第一折射件与第二折射件之间的距离设计,以使得激光束经过第一折射件的激光束在到达第二折射件时同样进行分光,不会因为脉冲的变化导致激光束经过第二折射件时正好平行通过。
本发明的一种优选实施方式,所述激光源发射源输出90mW-120mW的400nm的激光束,重复频率为76MHz。
本发明的激光束频率高,能量低,是普通激光束的0.1倍能量值。
本发明的一种优选实施方式,每次开槽工作周期为0.05s。
本发明开槽时间短,可以提速至少1.5倍。
本发明的一种优选实施方式,所述三维移动平台上承载所述perc电池片的面设有远红外加热丝,对perc电池片加热至78-82℃。
通过对perc电池片的辅助加热,便于开槽提速,同时远红外加热实现快速升温。
本发明的一种优选实施方式,还包括超声清洗槽,所述perc电池片加工前至于所述超声清洗槽中进行清洗。
对加工前的电池片进行深度清洗,防止开槽的次品发生。
与现有技术相比,本发明具有以下有益效果:
1.本发明通过将发出的激光束进行聚焦,增加光束密度和能量密度后,利用折射元件对激光进行分路,两次折射后分为四路激光束照射在电池片上,不损失激光的能量,通过可以加工多个开槽;控制器根据工作周期和激光源的功率情况进行移动平台,实现自动化可控操作。
2.通电液晶体可以在电信的情况下有选择地折射,在通电情况液晶体发生偏转,激光束不折射,不通电的情况下激光束折射;通过脉冲信号控制液晶体实现光束分路为两束,经过第二折射件后分为四束激光。
3.第一折射件与第二折射件之间的距离设计,以使得激光束经过第一折射件的激光束在到达第二折射件时同样进行分光,不会因为脉冲的变化导致激光束经过第二折射件时正好平行通过。
4. 本发明的激光束频率高,能量低,是普通激光束的0.1倍能量值,速度提高至少1.5倍。
附图说明
图1为本发明提出的整体的结构示意图。
图中:1-激光源;2-毛细管透镜;3-第一折射件;4-第二折射件;5-perc电池片;6-三维移动平台。
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。
在本发明的描述中,需要理解的是,术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“内”、 “外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制。
参见附图1,本发明提供一种聚焦激光双折射perc电池片开槽装置,包括激光发射源1、毛细管透镜2、第一折射件3、第二折射件4、三维移动平台6和控制器(图中未示出);
所述三维移动平台6上承载perc电池片5;
所述控制器与激光发射源1,第一折射件3,第二折射件3和三维移动平台6电连接;
所述激光发射源1发出激光束依次经过毛细管透镜2、第一折射件3、第二折射件4后分为至少两束激光照射在所述perc电池片5上;
所述第一折射件3与第二折射件4的折射率不同;
所述控制器被配置为根据激光发射源1的在工作周期内时间和功率控制所述三维移动平台6的移动。
具体而言,工作周期为加个单个槽所用的总时间,功率为激光源的功率。
控制器根据激光源的功率和工作周期控制平台移动,包括上升,下降,和平移。
进一步的还包括视觉传感器,控制器与视觉传感器连接。
控制器被配置为在工作周期和功率时间内,根据视觉图像控制三维移动平台6动作。
本发明通过将发出的激光束进行聚焦,增加光束密度和能量密度后,利用折射元件对激光进行分路,两次折射后分为四路激光束照射在电池片上,不损失激光的能量,通过可以加工多个开槽;控制器根据工作周期和激光源的功率情况进行移动平台,实现自动化可控操作。
本发明的一种优选实施方式,所述第一折射件3和第二折射件4均包括透明壳,以及设置透明壳内的通电液晶体;所述控制器被配置为控制第一折射件3和第二折射件4分别通入脉冲电流信号。
通电液晶体可以在电信的情况下有选择地折射,在通电情况液晶体发生偏转,激光束不折射,不通电的情况下激光束折射;通过脉冲信号控制液晶体实现光束分路为两束,经过第二折射件后分为四束激光。
本发明的一种优选实施方式,所述第一折射件3与第二折射件4的比值为2:1,且所述第一折射件3的通电液晶体方向与第二折射件4的通电液晶体方向相反。
通过折射件的设计可以保证四路光束间距相同。
本发明的一种优选实施方式,所述第一折射件与第二折射件之间的距离为h=n*C/F,其中C为光速,F为脉冲频率,其频率为500Hz,n为10-8的偶数倍。
第一折射件3与第二折射件4之间的距离设计,以使得激光束经过第一折射件的激光束在到达第二折射件时同样进行分光,不会因为脉冲的变化导致激光束经过第二折射件时正好平行通过。
本发明的一种优选实施方式,所述激光源发射源1输出90mW-120mW的400nm的激光束,重复频率为76MHz。
本发明的激光束频率高,能量低,是普通激光束的0.1倍能量值。
本发明的一种优选实施方式,每次开槽工作周期为0.05s。
本发明开槽时间短,可以提速至少1.5倍。
本发明的一种优选实施方式,所述三维移动平台6上承载所述perc电池片的面设有远红外加热丝,对perc电池片加热至78-82℃。
通过对perc电池片的辅助加热,便于开槽提速,同时远红外加热实现快速升温。
本发明的一种优选实施方式,还包括超声清洗槽,所述perc电池片加工前至于所述超声清洗槽中进行清洗。
对加工前的电池片进行深度清洗,防止开槽的次品发生。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例,对于本领域的普通技术人员而言,可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型,本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (8)
1.一种聚焦激光双折射perc电池片开槽装置,其特征在于,包括激光发射源、毛细管透镜、第一折射件、第二折射件、三维移动平台和控制器;
所述三维移动平台上承载perc电池片;
所述控制器与激光发射源,第一折射件,第二折射件和三维移动平台电连接;
所述激光发射源发出激光束依次经过毛细管透镜、第一折射件、第二折射件后分为四路激光照射在所述perc电池片上;
所述第一折射件与第二折射件的折射率不同;
所述控制器被配置为根据激光发射源的在工作周期内时间和功率控制所述三维移动平台的移动。
2.根据权利要求1所述的一种聚焦激光双折射perc电池片开槽装置,其特征在于,所述第一折射件和第二折射件均包括透明壳,以及设置透明壳内的通电液晶体;所述控制器被配置为控制第一折射件和第二折射件分别通入脉冲电流信号。
3.根据权利要求2所述的一种聚焦激光双折射perc电池片开槽装置,其特征在于,所述第一折射件与第二折射件的比值为2:1,且所述第一折射件的通电液晶体方向与第二折射件的通电液晶体方向相反。
4.根据权利要求3所述的一种聚焦激光双折射perc电池片开槽装置,其特征在于,所述第一折射件与第二折射件之间的距离为h=n*C/F,其中C为光速,F为脉冲频率,其频率为500Hz,n为10-8的偶数倍。
5.根据权利要求1所述的一种聚焦激光双折射perc电池片开槽装置,其特征在于,所述激光源发射源输出90mW-120mW的400nm的激光束,重复频率为76MHz。
6.根据权利要求5所述的一种聚焦激光双折射perc电池片开槽装置,其特征在于,每次开槽工作周期为0.05s。
7.根据权利要求1所述的一种聚焦激光双折射perc电池片开槽装置,其特征在于,所述三维移动平台上承载所述perc电池片的面设有远红外加热丝,对perc电池片加热至78-82℃。
8.根据权利要求1所述的一种聚焦激光双折射perc电池片开槽装置,其特征在于,还包括超声清洗槽,所述perc电池片加工前至于所述超声清洗槽中进行清洗。
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