CN215236484U

CN215236484U - 一种激光清洗头及激光清边设备

Info

Publication number: CN215236484U
Application number: CN202121904429.5U
Authority: CN
Inventors: 谢美才; 汪玉树
Original assignee: Suzhou Maxwell Technologies Co Ltd
Current assignee: Suzhou Maxwell Technologies Co Ltd
Priority date: 2021-08-13
Filing date: 2021-08-13
Publication date: 2021-12-21
Anticipated expiration: 2031-08-13

Abstract

本实用新型公开了一种激光清洗头及激光清边设备，属于光伏太阳能加工设备技术领域。该激光清洗头包括支架、微动模组、第一激光系统和第二激光系统，微动模组设置在支架的上端，第一激光系统设置在微动模组上，所述第一激光系统包括第一激光器和聚焦透镜，第一激光器发射出的激光光束经聚焦透镜聚焦后照射在太阳能电池上；第二激光系统设置在支架的下部，所述第二激光系统包括第二激光器、振镜和场镜，第二激光器发出的激光依次经振镜和场镜后，照射在太阳能电池上。本实用新型结构简单，能够通过两次激光操作实现对太阳能电池的有效清边。

Description

一种激光清洗头及激光清边设备

技术领域

本实用新型属于光伏太阳能加工设备技术领域，具体涉及一种激光清洗头及激光清边设备。

背景技术

太阳能电池通常由玻璃基板和附着于玻璃基板上的薄膜层结构构成，例如钙钛矿太阳能电池，在玻璃基板上的薄膜层包括由下之上的透明导电层、钙钛矿层(或者其他材料的膜层)、导电层。在太阳能电池的生产工艺中，会沿着玻璃基板边缘进行清边。但是现有的激光清边工艺中，通常是利用一台大功率的红外激光光束进行清边操作，但这种工艺对太阳能电池造成的边缘热影响区域较大。为此，可通过两次激光操作的方式实现太阳能电池的有效清边，但针对这种方式，缺少相应的清边设备。其中，激光清洗头时激光清边设备的核心部件，但是，通过对现有技术中的激光清洗头进行分析，难以直接将现有的激光清洗头应用于激光清边工艺中，如果利用现有的激光清洗头，不仅结构复杂，而且难以对太阳能电池进行有效的清边。

发明内容

技术问题：本实用新型提供一种结构简单、可实现两次激光操作对太阳能电池进行有效清边的激光清洗头，以及一种激光清边设备。

技术方案：一方面，本实用新型提供一种激光清洗头，用于对太阳能电池进行清边，包括：

支架；

微动模组，所述微动模组设置在支架的上端；

第一激光系统，所述第一激光系统设置在微动模组上，所述第一激光系统包括第一激光器和聚焦透镜，第一激光器发射出的激光光束经聚焦透镜聚焦后照射在太阳能电池上；

第二激光系统，所述第二激光系统设置在支架的下部，所述第二激光系统包括第二激光器、振镜和场镜，第二激光器发出的激光依次经振镜和场镜后，照射在太阳能电池上。

进一步地，所述第一激光器至聚焦透镜的光路上设置有第一反射镜，第一激光器发出的激光光束经第一反射镜反射后进入聚焦透镜。

优选地，所述第一反射镜将第一激光器发出的激光光束反射90°后射进聚焦透镜。

进一步地，所述第二激光器至振镜的光路上设置有第二反射镜，第二激光器发出的激光光束镜经第二反射镜反射后进入振镜。

优选地，所述第二反射镜将第二激光器发出的激光光束反射90°后射进振镜。

优选地，所述第一激光器为功率范围在1W～30W的激光器。

优选地，所述第二激光器为功率范围在100W～500W的激光器。

进一步地，所述聚焦透镜上设置有吸尘罩，所述吸尘罩上设置有激光过孔和抽尘口，从聚焦透镜出来的激光光束穿过所述激光过孔。

另一方面，本实用新型提供一种激光清边设备，包括若干个所述的激光清洗头。

本实用新型与现有技术相比，在支架的上端设置微动模组，微动模组上设置第一激光系统，在支架下部设置第二激光系统，在对太阳能电池进行清边时，利用第一激光系统对太阳能电池进行划线，分割成有效区域和无效区域，利用第二激光系统将无效区域清楚。该激光头结构简单，能够通过两次激光操作实现太阳能电池的有效清边。

附图说明

图1为本实用新型的实施例中激光清洗头的立体图；

图2为本实用新型的实施例中激光清洗头另一视角的立体图；

图3为太阳能电池清边工艺的示意图；

图4为本实用新型的实施例中激光光路的示意图；

图5为本实用新型的实施例中另一种激光光路的示意图；

图6为本实用新型的实施例中吸尘罩的结构图。

图中有：100、支架；200、微动模组；300、第一激光系统；310、第一激光器；320、聚焦透镜；330、第一反射镜；400、第二激光系统；410、第二激光器；420、振镜；430、场镜；440、第二反射镜；500、吸尘罩；510、激光过孔；520、抽尘口。

具体实施方式

下面结合实施例和说明书附图对本实用新型作进一步的说明。说明的是，术语“第一”、“第二”仅是为了便于说明，不应理解为对于数量等的限制。

图1和图2示出了本实用新型的实施例中激光清洗头的结构，结合图1和图2，本实用新型的激光清洗头包括支架100、微动模组200、第一激光系统300和第二激光系统400，其中微动模组200设置在支架100的上端，第一激光系统300设置在微动模组200上，第二激光系统400设置在支架100的下部，具体的，第一激光系统300和第二激光系统400近似相对的设置。通过上述结构，可以在对电池进行清边操作时，电池位于第一激光系统300和第二激光系统400之间，利用第一激光系统300对电池进行划线，将电池的薄膜层划分为有效区域(即要保留的区域)和无效区域(即要清除的区域)，如图3所示，然后利用第二激光系统400将无效区域中的薄膜清除掉。可以看出，该激光清洗头结构简单，并且能够通过两次激光操作实现太阳能电池的有效清边。

因为第一激光系统300设置在微动模组200上，使得第一激光系统300可以沿着微动模组的轴线进行微运动，从而在划线时，能够使得划出的线具有一定的宽度，从而将有效区域和无效区域充分分开。在本实用新型的实施例中，微动模组200采用的是现有的高精度的直线模组，从而能带动第一激光系统300运动微小的位移。

其中，第一激光系统300包括第一激光器310和聚焦透镜320，第一激光器310发射出的激光光束经聚焦透镜320聚焦后照射在太阳能电池上，具体是照射在太阳能电池的上表面，将太阳能电池进行划分为有效区域和无效区域。第二激光系统400包括第二激光器410、振镜420和场镜430，第二激光器410发出的激光依次经振镜420和场镜430后，照射在太阳能电池上，具体是照射在太阳能电池的下表面，透过玻璃基板，照射在在薄膜上。第二激光器410发出的激光光束进入振镜420，振镜420摆动，然后通过场镜430后的光束打在太阳能电池上的无效区域上，将无效区域的薄膜清除。

因此，第一激光系统300和第二激光系统可以形成如图4所示的整体光路结构，在进行太阳能电池清边时，首先，利用第一激光系统300进行划线操作，将太阳能电池的薄膜层划分为有效区域和无效区域；然后，利用第二激光系统400将无效区域清除；整体结构简单，并通过两次激光照射实现对太阳能电池的有效清边。

在本实用新型的优选实施例中，第一激光器310至聚焦透镜320的光路上设置有第一反射镜330，第一激光器发出的激光光束经第一反射镜330反射后进入聚焦透镜320。并且，在更优选的方案中，第一反射镜330将第一激光器310发出的激光光束反射90°后射进聚焦透镜320。这样，激光光束从第一激光器310发出后，经过一次反射，进入聚焦透镜320，经聚焦透镜320聚焦后，照射在太阳能电池的上表面上。通过这样的管路结构设计，可以使得结构更加紧凑，并且易于将第一激光器310设置在微动模组200的滑块上。

并且，在本实用新型的优选实施例中，第二激光器410至振镜420的光路上设置有第二反射镜440，第二激光器发出的激光光束镜经第二反射镜440反射后进入振镜420。并且，在更优选的方案中，第二反射镜440将第二激光器410发出的激光光束反射90°后射进振镜420。这样，激光光束从第二激光器410发出后，经过一次反射，进入振镜420，振镜420摆动，使得激光光束通过场镜430后，打在太阳能电池的无效区域上。

当设置了第一反射镜330和第二反射镜440时，形成了如图5所示的光路结构。这也是本实用新型的优选实施例，从而整个激光清洗头的结构紧凑简单，易于加工制造。

通常，进行划线时，不需要较大功率的激光器即可完成，因此，为了降低成本，在本实用新型的实施例中，第一激光器310采用的是功率范围在1W～30W的激光器，优选的，可以采用20W的激光器，可以同时兼顾效率和边缘热影响。

而在对无效区域进行清除时，对效率的要求较高，因此，第二激光器410可以采用功率较大的激光器，在本实用新型的实施例中，选用的是功率范围在100W～500W的激光器，优选的是300W的激光器，有效地保证了加工效率，并兼顾了热影响的问题。

进一步地，因为在激光清边过程中，很容易产生高温的烟尘，而烟尘如果落在太阳能电池上时，极有可能对电池表面造成损伤，因此需要及时的将烟尘吸走。在本实用新型的实施例中，在聚焦透镜320上设置有吸尘罩500，如图6所示，吸尘罩500上设置有激光过孔510和抽尘口520，其中，抽尘口520可连接吸尘装置，并且从聚焦透镜320出来的激光光束穿过所述激光过孔510。这样，从聚焦透镜320出来的激光光束可以垂直与吸尘罩500发出，并且，吸尘罩500能够完全的覆盖住从聚焦透镜320出来的激光光束的工作区域，从而提高了吸尘效率。而从第二激光系统400与第一激光系统300是近似相对的，从而在第二激光系统400工作时，烟尘也能够随时通过吸尘罩500吸走，从而避免了烟尘对电池的影响。

利用本实用新型所提出的激光清洗头，实现了对太阳能电池的有效清边。

此外，本实用新型还提供了一种激光清边设备，该激光清边设备包括了若干个上述实施例中的激光清洗头，从而利用该激光清边设备进行清边时，能够实现通过两次激光操作，对太阳能电池进行有效清边。

上述实施例仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出：对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和等同替换，这些对本实用新型权利要求进行改进和等同替换后的技术方案，均落入本实用新型的保护范围。

Claims

1.一种激光清洗头，用于对太阳能电池进行清边，其特征在于，包括：

支架(100)；

微动模组(200)，所述微动模组(200)设置在支架(100)的上端；

第一激光系统(300)，所述第一激光系统(300)设置在微动模组(200)上，所述第一激光系统(300)包括第一激光器(310)和聚焦透镜(320)，第一激光器(310)发射出的激光光束经聚焦透镜(320)聚焦后照射在太阳能电池上；

第二激光系统(400)，所述第二激光系统(400)设置在支架(100)的下部，所述第二激光系统(400)包括第二激光器(410)、振镜(420)和场镜(430)，第二激光器(410)发出的激光依次经振镜(420)和场镜(430)后，照射在太阳能电池上。

2.根据权利要求1所述的激光清洗头，其特征在于，所述第一激光器(310)至聚焦透镜(320)的光路上设置有第一反射镜(330)，第一激光器发出的激光光束经第一反射镜(330)反射后进入聚焦透镜(320)。

3.根据权利要求2所述的激光清洗头，其特征在于，所述第一反射镜(330)将第一激光器(310)发出的激光光束反射90°后射进聚焦透镜(320)。

4.根据权利要求1所述的激光清洗头，其特征在于，所述第二激光器(410)至振镜(420)的光路上设置有第二反射镜(440)，第二激光器发出的激光光束镜经第二反射镜(440)反射后进入振镜(420)。

5.根据权利要求4所述的激光清洗头，其特征在于，所述第二反射镜(440)将第二激光器(410)发出的激光光束反射90°后射进振镜(420)。

6.根据权利要求1所述的激光清洗头，其特征在于，所述第一激光器(310)为功率范围在1W～30W的激光器。

7.根据权利要求1所述的激光清洗头，其特征在于，所述第二激光器(410)为功率范围在100W～500W的激光器。

8.根据权利要求1-7任一项所述的激光清洗头，其特征在于，所述聚焦透镜(320)上设置有吸尘罩(500)，所述吸尘罩(500)上设置有激光过孔(510)和抽尘口(520)，从聚焦透镜(320)出来的激光光束穿过所述激光过孔(510)。

9.一种激光清边设备，其特征在于，包括若干个权利要求1-8任一项所述的激光清洗头。