CN220040962U - 一种太阳能电池片自动双面光刻机 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供了一种太阳能电池片自动双面光刻机，包括光刻工作台和控制器，所述光刻工作台的周围沿顺时针或逆时针方向依次设有上料机构、电池片调位机构、光刻机构和下料机构，具体地：设置光刻工作台，通过上料结构将电池片自动输送至光刻工作台，在光刻工作台上完成位置调整，提高曝光效果，同时设置光刻机构并在光刻机构上设置上曝光灯和下曝光灯对电池片的两面同时曝光，曝光效果好；全过程自动化，高效快捷，适合大批量生产。
Description
技术领域
本实用新型属于自动化设备技术领域，涉及一种太阳能电池片自动双面光刻机。
背景技术
目前，制备太阳能电池片的方法有丝网印刷、无电沉积法、电沉积法等，其中，应用最为广泛的是丝网印刷，采用丝网印刷制备的栅线宽度一般在40-50μm，栅线宽度尺寸较大，而较宽的栅线的遮光面积大，影响光的吸收，此外，现有的丝网印刷制备栅线方式，其多晶硅量产转换效率约为17％-20％，太阳能电池转换效率较低，而且丝网印刷较慢，降低了生产效率，为了获得高转化率的电池，需要减小栅线宽度，提高栅线的高宽比，而传统的丝网印刷工艺已经很难做到。
而电镀铜 技术的图形化方案主要以光刻为主，采用在电池硅片上设置感光材料然后光刻、显影、电镀的方式，可以避免上述丝网印刷工艺存在的缺陷，目前专利号为2022220989806的实用新型专利公开了“一种太阳能电池片的全自动高速曝光装置”，可自动对种太阳能电池片进行高速曝光，但一次只能对太阳能电池片的一面进行光刻，光刻完成后还需要翻面再次进行光刻，影响效率，而且正反面的图形位置差异较大。
实用新型内容
本实用新型的目的在于针对背景技术中电池片只能一次单面光刻，效率低且正反面的图形位置差异较大的问题，提供一种可双面同时光刻的太阳能电池片自动双面光刻机。
为此，本实用新型采取如下技术方案：
一种太阳能电池片自动双面光刻机，包括光刻工作台和控制器，所述光刻工作台的周围沿顺时针或逆时针方向依次设有上料机构、电池片调位机构、光刻机构和下料机构，具体地：
所述光刻工作台包括可转动的台体，所述台体的边沿处设有四个曝光机对位平台，所述曝光机对位平台呈矩形排布并可随台体转动；
所述上料机构包括设置于台体一侧的上料支架，所述上料支架上沿上料支架长度方向设有上料辊道，上料支架长度方向的一端靠近光刻工作台处设有上料机械手；
所述电池片调位机构包括机架，所述机架上设有多个对位显微镜；
所述光刻机构包括支架，所述支架的上侧设有上曝光灯、下侧设有下曝光灯，所述上曝光灯和下曝光灯之间形成光刻区；
所述下料机构包括下料支架，所述下料支架上沿下料支架长度方向设有下料辊道，下料支架长度方向靠近光刻工作台一端设有下料机械手；
所述控制器分别与曝光机对位平台、上料辊道、上料机械手、对位显微镜、上曝光灯、下曝光灯、下料辊道和下料机械手相连接。
进一步地，所述台体的底部连接有用于驱动台体转动的舵机，所述舵机与控制器相连接。
进一步地，所述上料辊道的下方靠近上料机械手处设有多个上料电动伸缩杆，所述上料电动伸缩杆与控制器相连接。
进一步地，所述上料电动伸缩杆为四个并呈竖直设置。
进一步地，所述下料辊道的下方靠近下料机械手处设有多个下料电动伸缩杆，所述下料电动伸缩杆与控制器相连接。
进一步地，所述下料电动伸缩杆为四个并呈竖直设置。
进一步地，所述上料机构、光刻机构、电池片调位机构和上料机构在光刻工作台周围呈矩形排布。
本实用新型的有益效果在于：设置光刻工作台，通过上料结构将电池片片自动输送至光刻工作台，在光刻工作台上完成位置调整，提高光刻效果，同时设置光刻机构并在光刻机构上设置上曝光灯和下曝光灯对电池片的两面同时光刻，光刻效果好，正反面图形位置差异小，一次完成双面光刻，大大提高生产效率；全过程自动化，高效快捷，适合大批量生产。
附图说明
图1为本实用新型的结构示意图；
图2为本实用新型光刻机构的结构示意图；
图3为本实用新型电池片调位机构的结构示意图；
图4为图1中A部的局部放大图；
图5为图1中B部的局部放大图；
图6为本实用新型的控制原理图；
图中，1-台体，2-舵机，3-曝光机对位平台，4-上料支架，5-上料辊道，6-上料机械手，7-上料电动伸缩杆，8-机架，9-对位显微镜，10-支架，11-上曝光灯，12-下曝光灯，13-光刻区，14-下料支架，15-下料辊道，16-下料机械手，17-控制器，18-下料电动伸缩杆。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型做详细说明：
如图1-6所示，一种太阳能电池片自动双面光刻机，包括光刻工作台和控制器17，光刻工作台的周围沿顺时针或逆时针方向依次设有上料机构、电池片调位机构、光刻机构和下料机构，上料机构、光刻机构、电池片调位机构和上料机构在光刻工作台周围呈矩形排布，本实施例中按照顺时针方向设置，具体地：
光刻工作台包括可转动的台体1，台体1为圆形结构，台体1的底部连接有用于驱动台体1转动的舵机2，舵机2可带动台体1转动，具体工作时舵机2可带动台体1每次转动90度，台体1的边沿处设有四个曝光机对位平台3，四个曝光机对位平台3呈矩形排布，并可随台体1转动，曝光机对位平台3采用现有常规宏鼎XXY-550纠偏对位平台或全研XXY/ XYθ电动平台即可，将电池片与卡盘放置于曝光机对位平台3然后即可通过光刻机构对电池片进行光刻，此外，曝光机对位平台3还可调整电池片与卡盘的位置，使得光刻位置更加精准，每个曝光机对位平台3分别与控制器17相连接，可通过控制器17进行控制。
上料机构用于将电池片自动移动至曝光机对位平台3上，具体地，上料机构包括上料支架4，上料支架4上沿上料支架4长度方向设有上料辊道5，上料辊道5用于传送电池片，上料支架4长度方向的一端靠近光刻工作台处设有上料机械手6，具体地上料机械手6用于将上料辊道5传送过来的电池片移动至相应的曝光机对位平台3上，上料机械手6可采用现有常规台湾上银公司的机械手，型号为AS2002CS_RWDE-B-Z340-02R185-Ata-M1H-T2-S_02，设有上料辊道5和上料机械手6分别与控制器17相连接，通过控制器17控制其动作，此外，为了便于上料机械手6的夹取，上料辊道5的下方靠近上料机械手6处设有多个呈竖直设置的上料电动伸缩杆7，本实施例中设置四个上料电动伸缩杆7，上料电动伸缩杆7同样与控制器17相连接，上料电动伸缩杆7与上料辊道5辊子之间的空隙相对应，上料电动伸缩杆7可将上料辊道5上靠近上料机械手6的电池片顶起以便于被夹取。
电池片调位机构包括机架8，机架8上设有多个对位显微镜9，本实施例中设有两个对位显微镜9，对位显微镜9分别与控制器17相连接，使用时上料机械手6将电池片放置于曝光机对位平台3上以后，转动曝光机对位平台3至机架8处，通过对位显微镜9观测电池片的位置，然后即可通过曝光机对位平台3的电池片的位置进行调整，调整至合适位置处以便于更好的完成光刻，提高光刻质量。
光刻机构包括支架10，支架10的上侧设有上曝光灯11、下侧设有下曝光灯12，上曝光灯11和下曝光灯12分别与控制器17相连接，通过控制器对其进行曝光控制，上曝光灯11和下曝光灯12之间形成光刻区13，上曝光灯11和下曝光灯12均采用现有常规光刻用LED灯，电池片可随曝光机对位平台3转动至光刻区13内，通过上曝光灯11和下曝光灯12对电池片的双面进行同时光刻，高效快捷。
下料机构包括下料支架14，下料支架14上沿下料支架14长度方向设有下料辊道15，下料支架14长度方向靠近光刻工作台一端设有下料机械手16，下料机械手16采用上料机械手6相同的型号，下料辊道15和下料机械手16分别与控制器17相连接，通过控制器17控制下料辊道15和下料机械手16的运行，当完成光刻操作后，台体1转动使得完成曝光的电池片随曝光机对位平台3转动至靠近下料机械手16处，下料机械手16将电池片取下，放置于下料辊道15上被运走，完成整个流程，为了便于下料机械手16将电池片放置于下料辊道15上，下料辊道15的下方靠近下料机械手16处设有多个下料电动伸缩杆18，本实施例中设有四个呈垂直设置的电动伸缩杆18，下料电动伸缩杆18与控制器17相连接，放置时下料电动伸缩杆18伸长，下料机械手16将电池片放置于下料电动伸缩杆18顶部，然后下料电动伸缩杆18回缩，将电池片下降于下料辊道15上。
本实用新型的使用方式如下：
首先将需要进光刻的电池片安装于卡盘上，并依次放置于上料机构的上料辊道5，上料辊道5带动电池片向上料机械手6方向移动，当电池片移动至靠近上料机械手6处时，控制器17控制上料辊道5停止转动，并使得上料电动伸缩杆7上升将电池片顶起，然后上料机械手6将电池片夹持移动并安装至台体1上靠近上料机械手6的曝光机对位平台3上，然后控制器17控制台体1顺时针转动90度，使得电池片随曝光机对位平台3转动至电池片调位机构处，电池片调位机构上的两个对位显微镜9对电池片进行照射，并将信号传送至控制器17，控制器17控制曝光机对位平台3调整电池片的位置，使得电池片移动至曝光相应位置处，然后控制器17控制台体1再次转动90度，将电池片随曝光机对位平台3转动至光刻机构的光刻区13内，然后控制器17控制上曝光灯11和下曝光灯12对电池片的两面同时曝光光刻，光刻完成后控制器17控制台体1转动90度，使得电池片转动至靠近下料机构处，然后控制器17控制下料机械手16将电池片取下，放置于下料辊道15上被运走，完成整个操作。
整个过程包括上料、调整、光刻和下料，全部自动化完成，高效快捷。
Claims (7)
1.一种太阳能电池片自动双面光刻机，其特征在于，包括光刻工作台和控制器（17），所述光刻工作台的周围沿顺时针或逆时针方向依次设有上料机构、电池片调位机构、光刻机构和下料机构，具体地：
所述光刻工作台包括可转动的台体（1），所述台体（1）的边沿处设有四个曝光机对位平台（2），所述曝光机对位平台（2）呈矩形排布并可随台体（1）转动；
所述上料机构包括上料支架（4），所述上料支架（4）上沿上料支架（4）长度方向设有上料辊道（5），上料支架（4）长度方向的一端靠近光刻工作台处设有上料机械手（6）；
所述电池片调位机构包括机架（8），所述机架（8）上设有多个对位显微镜（9）；
所述光刻机构包括支架（10），所述支架（10）的上侧设有上曝光灯（11）、下侧设有下曝光灯（12），所述上曝光灯（11）和下曝光灯（12）之间形成光刻区（13）；
所述下料机构包括下料支架（14），所述下料支架（14）上沿下料支架（14）长度方向设有下料辊道（15），下料支架（14）长度方向靠近光刻工作台一端设有下料机械手（16）；
所述控制器（17）分别与曝光机对位平台（2）、上料辊道（5）、上料机械手（6）、对位显微镜（9）、上曝光灯（11）、下曝光灯（12）、下料辊道（15）和下料机械手（16）相连接。
2.根据权利要求1所述的一种太阳能电池片自动双面光刻机，其特征在于，所述台体（1）的底部连接有用于驱动台体（1）转动的舵机，所述舵机与控制器（17）相连接。
3.根据权利要求1所述的一种太阳能电池片自动双面光刻机，其特征在于，所述上料辊道（5）的下方靠近上料机械手（6）处设有多个上料电动伸缩杆（7），所述上料电动伸缩杆（7）与控制器（17）相连接。
4.根据权利要求3所述的一种太阳能电池片自动双面光刻机，其特征在于，所述上料电动伸缩杆（7）为四个并呈竖直设置。
5.根据权利要求1所述的一种太阳能电池片自动双面光刻机，其特征在于，所述下料辊道（15）的下方靠近下料机械手（16）处设有多个下料电动伸缩杆（18），所述下料电动伸缩杆（18）与控制器（17）相连接。
6.根据权利要求5所述的一种太阳能电池片自动双面光刻机，其特征在于，所述下料电动伸缩杆（18）为四个并呈竖直设置。
7.根据权利要求1所述的一种太阳能电池片自动双面光刻机，其特征在于，所述上料机构、光刻机构、电池片调位机构和上料机构在光刻工作台周围呈矩形排布。
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