CN220895522U - 一种用于激光诱导烧结的加工设备及加工系统 - Google Patents
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Abstract
本申请提出一种用于激光诱导烧结的加工设备及加工系统,加工设备具有至少一个加工工位,包括承载装置以及设置在加工工位的电输入模组与激光模组,承载装置包括用于承载电池片的承载单元,电输入模组包括电源以及分别与电源连接的第一电极与第二电极,第一电极与第二电极可分别与太阳能电池片的上表面和下表面电接触,激光模组设置在第一电极的上方;承载单元位于加工工位,第一电极位于承载单元上方,承载装置还包括与承载单元连接的第一驱动机构,第一驱动机构驱动承载单元在加工工位沿第一方向相对第一电极运动或者驱动承载单元在水平面旋转运动。本申请解决了第一电极遮挡激光的技术问题,由此提高光电转换效率。
Description
技术领域
本申请属于光伏电池片技术领域,具体地,涉及一种用于激光诱导烧结的加工设备及加工系统。
背景技术
传统气流热循环烧结炉受限于炉腔室内气流循环的稳定性较差以及与传送装置接触的热量传递损失,导致烧结炉内近红外加热灯管辐射到循环气流再热传递到电池片上的温度不均匀,温度不均匀导致电池片内局部金属栅线接触效果偏差,严重的接触不良区域会导致较多的EL不良,对产线良率以及光电转换效率影响较为严重。
为了降低接触电阻,申请人利用激光诱导烧结技术,激光激发电池载流子,并在外电场反向电压的作用下定向流动并形成回路,当回路电流流经金属-半导体界面时,因为金属与半导体的接触电阻偏大而产生较明显的热效应,热量可进一步促进金属与半导体的相互扩散从而获得较佳的接触性能。但实际技术应用过程中,其电池光电转换效率有待进一步提升,经济效益有待提高。
实用新型内容
有鉴于此,本申请提供了一种用于激光诱导烧结的加工设备,具有至少一个加工工位,所述用于激光诱导烧结的加工设备包括承载装置,以及设置在所述加工工位的电输入模组与激光模组,所述承载装置包括用于承载电池片的承载单元,所述电输入模组包括电源以及分别与所述电源连接的第一电极与第二电极,所述第一电极与第二电极可分别与太阳能电池片的上表面和下表面电接触,所述激光模组设置在所述第一电极的上方;所述承载单元承载的电池片具有沿第一方向排列的多根主栅线;
所述承载单元位于所述加工工位,所述第一电极位于所述承载单元上方,所述承载装置还包括与所述承载单元连接的第一驱动机构,所述第一驱动机构驱动承载单元在所述加工工位沿第一方向相对第一电极运动或者驱动承载单元在水平面旋转运动。
进一步地,所述第一驱动机构为旋转驱动模组,所述第一电极包括m个沿第一方向并排设置的条状电极,所述条形电极沿与所述第一方向垂直的方向延伸设置,1≤m≤电池片上主栅线总数量的1/2;
所述电池片上表面沿第一方向分为第一区域与第二区域,所述旋转驱动模组驱动所述承载单元在水平面旋转180°,位于所述第一电极下方的第一区域转换成第二区域。
进一步地,所述第一电极包括至少一个条状电极,所述条形电极沿与所述第一方向垂直的方向延伸设置,所述第一驱动机构为直线驱动模组,所述直线驱动模组驱动承载单元沿第一方向以步进方式移动预设距离,所述预设距离为N倍电池片上相邻主栅线之间的距离,N为大于等于1的自然数。
进一步地,所述第一电极的条状电极包括弹性探针排、弹性导电丝或弹性电极片中的任意一种。
进一步地,所述电输入模组还包括第二驱动机构,所述第二驱动机构与所述第一电极连接,所述第二驱动机构驱动所述第一电极移动至与电池片上表面电接触。
进一步地,所述第二电极为设置在所述承载单元表面的导电板,所述导电板与电池片的下表面接触,所述电输入模组还包括设置在所述承载单元上方的导电连接件,所述导电连接件与所述电源连接,所述导电连接件用于与所述导电板接触以实现所述第二电极与所述电源电连通。
进一步地,所述第二电极包括至少一个导电柱。
进一步地,所述导电连接件与所述第二驱动机构连接,所述第二驱动机构用于同时驱动所述第一电极与电池片上表面的主栅线电接触以及驱动所述导电连接件与所述导电板电接触。
进一步地,所述承载单元包括镂空部,所述第二电极设置在所述镂空部的下方,所述第二电极与所述电源连接,所述电输入模组还包括与所述第二电极连接的第三驱动机构,所述第二电极在所述第三驱动机构的带动下穿过所述镂空部与电池片的下表面直接电接触。
进一步地,所述第二电极包括导电板,或者至少一个条状电极,或者至少一个导电柱中的任意一种。
作为本申请的另一方面,本申请还提出一种激光诱导烧结的加工系统,包括上述所述的用于激光诱导烧结的加工设备,所述承载装置为转台模组,所述承载单元为承载台,所述承载装置还包括水平设置且中心对称的支撑架以及与所述支撑架中心连接的旋转驱动执行件,所述承载单元的数量至少为两个,所述第一驱动机构的数量与所述承载单元的数量一致,至少两个承载单元分别通过所述第一驱动机构安装于所述支撑架上,且所述承载单元到所述支撑架中心处的距离相等,所述旋转驱动执行件用于驱动至少两个承载单元同时旋转运动。
进一步地,所述承载单元的数量为四个,所述加工系统还包括第一上下料工位,第二上下料工位,所述加工工位的数量为两个,分别为第一加工工位、第二加工工位,所述第一加工工位与所述第二加工工位相邻设置;两个加工工位分别均设置有所述电输入模组与激光模组,所述旋转驱动执行件一次旋转180°,四个所述承载单元中的其中两个承载单元从两个加工工位转移至两个上下料工位,另外两个承载单元由两个上下料工位转移至两个加工工位。
进一步地,对应所述第一上下料工位与第二上下料工位还分别设置有上料传输装置与下料传输装置,两个上下料工位对应的两个所述承载单元上方设置有上下料搬运装置,且所述上下料搬运装置位于所述上料传输装置、所述下料传输装置以及两个上下料工位对应的所述承载单元之间;
所述上下料搬运装置为L型旋转机械臂,L型旋转机械臂包括转动执行件以及与转动执行件连接的互相垂直的两个机械臂,且两个机械臂的端部分别连接有朝下吸附电池片的两个吸盘;转动执行件驱动两个吸盘分别位于所述上料传输装置以及两个上下料工位对应的承载单元上方,或者驱动两个吸盘分别位于两个上下料工位对应的承载单元以及所述下料传输装置的上方。
作为本申请的另一方面,本申请还提出一种激光诱导烧结的加工系统,包括上述所述的用于激光诱导烧结的加工设备,所述承载装置为交互模组,所述系统还具有上料工位与下料工位,所述加工工位设置在所述上料工位与所述下料工位之间;所述承载装置还包括基座,设置在所述基座两侧的两个横移模组131,至少两个连接在所述横移模组上的Z轴模组,所述承载单元的数量至少为两个,所述第一驱动机构的数量与所述承载单元的数量一致,至少两个承载单元分别通过所述第一驱动机构连接在至少两个所述Z轴模组上,所述Z轴模组的数量与所述承载单元的数量一一对应。
本申请的有益效果是:提供了一种用于激光诱导烧结的加工设备,通过第一驱动机构驱动承载单元在所述加工工位沿第一方向相对第一电极运动或者在水平面旋转运动,使电池片上在前一次加工时被第一电极遮挡而未被激光照射的区域不再被遮挡(露出),并且第一电极再次与电池片上表面其它区域的主栅线接触时可继续激光扫描之前被遮挡区域,进而解决第一电极遮挡激光的技术问题,由此提高光电转换效率。
本申请提出的一种激光诱导烧结的加工系统,便于实现量产化。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例或相关技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本申请的实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据提供的附图获得其他的附图。
本说明书附图所绘示的结构、比例、大小等,均仅用以配合说明书所揭示的内容,以供熟悉此技术的人士了解与阅读,并非用以限定本申请可实施的限定条件,故不具技术上的实质意义,任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整,在不影响本申请所能产生的功效及所能达成的目的下,均应仍落在本申请所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。
图1为本申请提供的一种实施例下的用于激光诱导烧结的加工设备的结构示意图;
图2为本申请提供的另一种实施例下的用于激光诱导烧结的加工设备的结构示意图;
图3为图2所示实施例下的第一驱动机构驱动承载单元旋转前后第一电极接触电池片上不同区域主栅线的结构示意图;
图4为本申请提供的另一种实施例下的用于激光诱导烧结的加工设备的结构示意图;
图5为图4所示实施例下的第一驱动机构驱动承载单元沿第一方向移动前后第一电极接触电池片上不同区域主栅线的一种结构示意图;
图6为图4所示实施例下的第一驱动机构驱动承载单元沿第一方向移动前后第一电极接触电池片上不同区域主栅线的另一种结构示意图。
图7本申请提供的另一种实施例下的用于激光诱导烧结的加工设备的结构示意图;
图8为本申请提供的一种实施例下的激光诱导烧结的加工系统的加工设备的结构示意图;
图9为本申请提供的另一种实施例下的激光诱导烧结的加工系统的结构示意图;
图10为本申请提供的另一种实施例下的激光诱导烧结的加工系统的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本申请实施例中的附图,对本申请中的实施例进行清楚、完整地描述,显然,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,都属于本申请保护的范围。
为使本申请的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂,下面结合附图和具体实施方式对本申请作进一步详细的说明。
申请人发现,在通过激光激发电池载流子,使其定向流动改善金属接触的应用过程中,由于激光出光位置在电极的上方,电极对激光会造成一部分遮挡,因此该遮挡部分由于没有激光响应,电池的载流子无法被充分激发出来,使得电流无法有效作用在金属与半导体接触界面,因此该遮挡部分的接触电阻未得到改善,进而影响光电转化效率。
基于上述电极遮挡激光的技术问题,如图1所示,本申请提供一种用于激光诱导烧结的加工设备,具有至少一个加工工位,用于激光诱导烧结的加工设备包括承载装置100,以及设置在加工工位的电输入模组200与激光模组300,承载装置100包括用于承载电池片的承载单元110,电输入模组200包括电源230以及与电源230连接的第一电极210与第二电极220,第一电极210和第二电极220可分别与太阳能电池片的上表面与下表面电接触,激光模组300设置在第一电极210的上方;承载单元110承载的电池片具有沿第一方向排列的多根主栅线;承载单元110位于加工工位,第一电极210位于承载单元110上方,承载装置100还包括与承载单元110连接的第一驱动机构120,第一驱动机构120驱动承载单元110在加工工位沿第一方向相对第一电极210运动或者驱动承载单元110在水平面旋转运动。
其中,第一驱动机构120可以为下文的旋转驱动模组或者直线驱动模组,旋转驱动模组可以为电机,直线驱动模组可以为电机或者气缸。通过第一驱动机构120驱动承载单元110在加工工位沿第一方向相对第一电极210运动或者在水平面旋转运动,使电池片上在前一次加工时被第一电极210遮挡而未被激光照射的区域不再被遮挡(露出),并且第一电极210再次与电池片上表面其它区域的主栅线接触时可继续激光扫描之前被遮挡区域,进而解决第一电极210遮挡激光的技术问题,由此提高光电转换效率。
具体地,第一电极210接触电池片上表面的主栅线,第二电极220与电池片的下表面电接触的方式可以为多种,例如让第二电极220直接接触电池片的下表面,又例如在承载单元110上设置导电板作为第二电极220,导电板与承载的电池片下表面接触,通过再设置一个导电连接件250接触导电板从而使得第二电极220与电池片的下表面电接触,任何只要能实现第二电极220与电池片下表面的电连接的实现方式均在本申请的保护范围之内。其中,激光模组300包括激光器、激光扫描组件,激光器用于发射激光束,激光扫描组件用于控制激光束的扫描方向,激光扫描组件例如包括振镜与场镜等,当然也可以是其它扫描方式。其中,承载单元110可以为承载台。
为了说明上述实施例的加工效率,选择接触不良的N型TOPCON电池作为实验样品,整面加工完后进行EL测试,在电池片未被第一驱动机构120驱动前激光扫描一次,进行EL测试,第一驱动机构120驱动电池片沿第一方向移动或者旋转180°后再激光扫描一次,再进行第二次EL测试,对比前后两次EL测试图像结果,观察到第一次激光扫描加工后存在的第一电极210造成的遮挡阴影部分在第二次错位加工后已消除。
作为其中一个实施例,如图2所示,第一驱动机构120为旋转驱动模组,第一电极210包括m个沿第一方向并排设置的条状电极,条形电极沿与第一方向垂直的方向延伸设置,1≤m≤电池片上主栅线总数量的1/2。其中,这里的条状电极是指:因为第一电极210接触的电池片主栅线呈细长条形,所以为了使第一电极210更好地与主栅线接触,所以第一电极210的电极在水平面投影的外轮廓整体为条形(在一条直线上)。当第一电极210包括多个条形电极时,多个条形电极沿第一方向并排设置,相邻两个条形电极之间的距离可以为N倍相邻主栅线之间的距离,N为大于等于1的自然数。
如图3所示,电池片上表面沿第一方向分为第一区域与第二区域,第一方向为X轴方向,电池片上表面的多根主栅线沿X轴方向依次排列。图3左边的图代表第一驱动机构120未驱动承载单元110带着电池片旋转前的状态,第一电极210接触左图中虚线框选的第一区域内的主栅线,激光模组300先扫描电池片的第二区域;图3右边的图代表第一驱动机构120驱动承载单元110旋转180°后也就是电池片旋转180°后的状态,在此过程中,第一电极210无需运动,旋转后位于第一电极210下方的第一区域转换成第二区域,第一电极210接触右图中虚线框选的第二区域内的主栅线,激光模组300再扫描电池片的第一区域,因此旋转前后激光扫描区域不同,由此解决第一电极210遮挡激光的技术问题。图3所示示例中,优选地,电池片的第一区域与第二区域各占电池片面积的一半,第一电极210中的条形电极的数量m为电池片上主栅线总数量的一半。
进一步地,假设电池片上主栅线的总数量为n,当n为偶数时,优选地,m=n*1/2,此时m个条形电极既可以排列在一起对应电池片上最左边或最右边一半区域的主栅线,此时相邻条形电极之间的间隔即为相邻主栅线之间距离的1倍;又或者相邻条形电极之间的间隔等于相邻主栅线距离的2倍。当n为奇数时,优选地,m=(n-1)*1/2,此时m个条形电极可以为排列在一起对应电池片的最左边或者最右边区域的主栅线,此时相邻条形电极之间的间隔为相邻主栅线距离的1倍,并且电池片正中心位置的主栅线在电池片旋转前后都没有与条形电极接触;而若m=(n+1)*1/2,即便m个条形电极位于最左边或最右边,电池片正中心位置的主栅线相当于旋转前后都与条形电极接触,会造成激光被遮挡。
当然,第一电极210每次接触的主栅线数量不限于此,第一电极210的数量为1个、2个、3个也可以,只要满足1≤m≤电池片上主栅线总数量的1/2,并且第一电极210的数量与位置满足在旋转后使电池片上在前一次加工时被第一电极210遮挡的区域不再被遮挡(露出),并且旋转后第一电极210再次与电池片上表面其它区域的主栅线接触时激光能扫描到之前被遮挡区域即可。其中,旋转驱动模组例如为电机。需要说明的是,条形电极的数量及位置的设置不限于上述举例。
作为另一个实施例,如图4所示,第一电极210包括至少一个条状电极,条形电极沿与第一方向垂直的方向延伸设置,第一驱动机构120为直线驱动模组,直线驱动模组驱动承载单元110沿第一方向以步进方式移动预设距离,预设距离为N倍电池片上相邻主栅线之间的距离,N为大于等于1的自然数。由于第一驱动机构210驱动承载单元110带着电池片的位置发生了偏移,使得前一次被第一电极210遮挡而未被激光扫描的电池片区域露出可以再次扫描,由此解决第一电极210遮挡激光的技术问题。其中,直线驱动模组为气缸或者电机。
工作时,承载单元110位于加工工位,即电池片位于第一电极210的下方,进行第一次激光扫描,第一电极210先接触电池片上表面的部分主栅线,第一电极210与第二电极220与电池片上下表面电连接施加电压的同时激光扫描未被第一电极210遮挡的电池片的区域。第一激光扫描结束后,第一驱动机构120驱动承载单元110带着电池片沿第一方向移动预设距离,此时第一电极210在水平面的位置不变,然后第一电极210再次与电池片上表面的另外一部分主栅线接触,此时第一电极210接触的主栅线与上一次接触的主栅线不同。
更为具体地,假设电池片的主栅线的总数量为n,此时n为偶数,第一电极210的条形电极的数量m=n*1/2,作为其中一种情况,相邻两个条形电极之间的间隔为相邻主栅线之间距离的2倍,第一次激光扫描时,第一电极210是下压接触电池片的第一、第三、第五、依次至第n-1根主栅线;第一驱动机构120驱动承载单元110带着电池片移动1倍相邻主栅线之间的距离,即N=1,第二次激光扫描时,第一电极210是下压接触电池片的第二、第四、第六、依次至第n根主栅线。作为另一种情况,相邻两个条形电极之间的间隔为相邻主栅线之间距离的1倍,N=n*1/2。
此外,当主栅线的总数量n为奇数时,优选地,m=(n+1)*1/2,此时m个条形电极既可以排列在一起对应电池片的最左边或者最右边区域的主栅线,如图5所示,相邻两个条形电极之间的间隔为相邻主栅线之间距离的1倍时,条形电极先对应电池片最左边,电池片沿第一方向的移动的距离为(n+1)*1/2倍相邻主栅线,即N=(n+1)*1/2,然后对应电池片的最右边;又或者如图6所示,相邻条形电极之间的间隔等于相邻主栅线距离的2倍,此时第一驱动机构120驱动承载单元110带着电池片移动1倍相邻主栅线之间的距离,即N=1。需要说明的是,主栅线的总数量n为奇数且m=(n+1)*1/2时,正如图5、图6所示,电池片沿第一方向移动一次后,会出现第一电极210中最边上的一个条形电极移动至电池片最外边的那根主栅线之外而没有接触主栅线,此种情况也是允许的。
当然,不管n为奇数还是偶数,m的数量为1个、2个、3个都可以,第一电极210的数量与位置满足在电池片沿第一方向移动后使电池片上在前一次加工时被第一电极210遮挡的区域不再被遮挡(露出),并且移动后第一电极210再次与电池片上表面其它区域的主栅线接触时激光能扫描到之前被遮挡区域即可。当m小于n*1/2,也就是说两次第一电极210所接触的主栅线的数量加起来小于n。且,直线驱动模组驱动承载单元110沿第一方向移动的预设距离中的N最多为n-1,且此时m=1。需要说明的是,条形电极的数量及位置的设置不限于上述举例。
作为另一个实施例,第一电极210的条状电极包括弹性探针排结构(即在一个探针支架下方连接共线设置的多个弹性探针,通过多个探针与电池片接触),或者弹性导电丝,又或者是长条形的弹性电极片(该电极片与电池片可以为面接触)中的任意一种。当然也可以为其它结构,不限于此。其中,电极为导电材质,例如铜。
作为另一个实施例,如图1所示,电输入模组200还包括第二驱动机构240,第二驱动机构260为Z轴驱动模组,第二驱动机构240与第一电极210连接,第二驱动机构240驱动第一电极210移动至与电池片上表面电接触。其中,Z轴驱动模组可以为电机或者气缸。通过第二驱动机构240可以驱动第一电极210与电池片上表面电接触或者不再接触。
作为另一个实施例,如图1所示,上述实施例中的第二电极220为设置在承载单元110表面的导电板,导电板与电池片的下表面接触(电池片放置在导电板上),电输入模组200还包括设置在承载单元110上方的导电连接件250,导电连接件250与电源230连接,导电连接件250接触导电板以实现第二电极220与电源230的电连通。其中,导电连接件250可以通过一个驱动执行件驱动其升降运动以接触导电板,该驱动执行件既可以是上文的第二驱动机构240,也可以单独采用另外一个例如Z轴驱动模组驱动导电连接件250升降运动。通过将第二电极220设置成与电池片背面接触的导电板的形式,方便设备量产化时可以实现快速的通电断电。
进一步地,第二电极220包括至少一个导电柱,即为了实现电连通,只需要导电连接件250至少有一个与电部连接的触点即可。优选地,导电柱为四个,在电池片两侧分开设置。
作为另一个实施例,导电连接件250与上文的第二驱动机构240连接,第二驱动机构240用于同时驱动第一电极210与电池片上表面的主栅线电接触以及驱动导电连接件250与导电板电接触。通过将第一电极210与导电连接件250同时设置在同一个驱动机构上,使得结构紧凑且节约成本。
更为具体地,优选地,导电板的尺寸大于电池片的尺寸,承载单元110位于加工工位时,第一电极210在水平面的投影对着电池片的部分主栅线,导电连接件250在水平面的投影对着导电板上电池片以外的区域。当然导电板的尺寸也可以小于电池片的尺寸,但相比较而言,当导电板的尺寸大于电池片时,更方便导电连接件250直接接触导电板,这种实现方式更加简单。更为具体地,在此实施例下,优选地,导电连接件250接触导电板的上表面或者侧面。
进一步地,承载单元110为承载台,且该承载台为负压吸附承载台,即承载台内部设置有吸附腔,承载台的表面设置有多个第一吸附通道,第一吸附通道与吸附腔连通,吸附腔与真空发生装置连通。导电板设置有多个第二吸附通道,第二吸附通道与第一吸附通道连通,第二吸附通道用于将电池片吸附固定在导电板130上,以防止承载单元110在移动的过程中电池片的位置发生偏移。
作为另一个实施例,如图7所示,承载单元110包括镂空部,第二电极220设置在镂空部的下方,第二电极220与电源230连接,电输入模组200还包括与第二电极220连接的第三驱动机构(图中未示意出),第二电极220在第三驱动机构的带动下穿过镂空部与电池片的下表面直接电接触。其中,第三驱动机构可以为Z轴驱动模组,例如直线电机或者气缸,第三驱动机构带着第二电极220进行升降运动以实现与电池片下表面电接触或不再接触。
具体地,第二电极220包括导电板,或者至少一个条状电极,或者至少一个导电柱中的任意一种。当第二电极220包括至少一个条状电极时,可以为弹性探针排、弹性导电丝或弹性电极片中的任意一种,也可以如图7所示,第二电极220为一个导电板,导电板与电源230连接。当承载单元110位于加工工位时即承载单元110承载的电池片位于第一电极210下方,第二电极220对着承载单元110的镂空部,位于加工工位的导电板在第三驱动机构的驱动下上升至穿过承载单元110的镂空部与电池片的下表面接触,第一电极210的接触排电接触电池片上表面的主栅线,实现电池片上下表面均匀与电源230电连接。更为具体的,以下文承载装置100为转台模组举例,此时承载单元110为承载台,即承载台包括镂空部,承载台在旋转驱动执行件120的驱动下移动至加工工位,此时位于加工工位的承载台的镂空部对着第二电极220,在第三驱动机构的带动下,第二电极220穿过承载台的镂空部上升至与电池片的背面电接触。
本申请还提出了一种激光诱导烧结的加工系统,如图8所示,包括上述任意一种实施例的用于激光诱导烧结的加工设备,承载装置100为转台模组,承载单元110为承载台,承载装置100还包括水平设置且中心对称的支撑架以及与支撑架中心连接的旋转驱动执行件130,承载单元110的数量至少为两个,第一驱动机构120的数量与承载单元110的数量一致,至少两个承载单元110分别通过第一驱动机构120安装于支撑架上,且承载单元110到支撑架中心处的距离相等,旋转驱动执行件130用于驱动至少两个承载单元同时旋转运动经过加工工位,并在加工工位停下进行加工。需要说明的是,图8中未标记出第一驱动机构120,第一驱动机构连接在承载单元110与支撑架之间。其中,旋转驱动执行件130可以为旋转电机,例如DD马达。通过转台模组形式的承载装置,可以实现加工设备的量产化。工作时,通过旋转驱动执行件130将承载单元110旋转移动至加工工位,使得电池片可以在加工工位处进行第一电极210、第二电极220分别与电池片上下表面电接触的同时激光扫描,并且可以在加工工位处通过第一驱动机构120驱动电池片横移或者旋转运动以解决激光遮挡问题。
作为另一个实施例,如图8,9所示,承载单元110的数量为四个,承载单元110为承载台,此时支撑架为工字型,四个承载单元110位于工字型支架的四个端部位置,更为具体地,支撑架的四个端部位置上分别均连接有第一驱动机构120,第一驱动机构120上均连接有承载台,加工系统还包括第一上下料工位A1,第二上下料工位A2,加工工位的数量为两个,分别为第一加工工位B1、第二加工工位B2,第一加工工位B1与第二加工工位B2相邻设置;两个加工工位分别均设置有电输入模组200与激光模组300,旋转驱动执行件130一次旋转180°,四个承载单元110中的其中两个承载单元110从两个加工工位转移至两个上下料工位,另外两个承载单元110从两个上下料工位转移至两个加工工位。通过设置两个相邻的加工工位,且使旋转驱动执行件130一次旋转180°,两个电池片可以同时上料后同时转移至两个加工工位上同时加工,两个加工工位的电池片分别通过各自的电输入模组200与激光模组300进行处理,实现降低接触电阻效果的同时还可以分别在两个加工工位通过各自加工工位对应的第一驱动机构120驱动承载单元110沿第一方向运动或在水平面旋转运动解决电极遮挡激光的问题,由此提高光电转换效率,并且两加工工位同时工作不仅实现了量产化,还提升了产能。
作为另一个实施例,如图9所示,对应第一上下料工位A1与第二上下料工位A2还分别设置有上料传输装置400与下料传输装置500,两个上下料工位对应的两个承载单元110上方设置有上下料搬运装置600,且上下料搬运装置600位于上料传输装置400、下料传输装置500以及两个上下料工位对应的承载单元110之间;其中,上料传输位置400与下料传输装置500的位置可以对调,二者均可以为输送皮带。
上下料搬运装置600为L型旋转机械臂,L型旋转机械臂包括转动执行件以及与转动执行件连接的互相垂直的两个机械臂,且两个机械臂的端部分别连接有朝下吸附电池片的两个吸盘;转动执行件驱动两个吸盘分别位于上料传输装置400以及两个上下料工位对应的承载单元110上方,或者驱动两个吸盘分别位于两个上下料工位对应的承载单元110以及下料传输装置500的上方。其中,转动执行件可以为气缸为电机。通过设置L型机械臂,并对应在两个机械臂的两端都设置有两个吸盘,可以实现两个电池片同时上料与下料。
工位时两个机械臂的四个吸盘同时工作,具体地,上下料搬运装置600的两个吸盘同时吸取上料传输装置400上未加工的两个电池片,另外两个吸盘同时吸取两个上下料工位完成加工的电池片,然后L型旋转机械臂旋转90°,将未加工的两个电池片放置在两个上下料工位对应的承载单元110上,另外两个加工完的电池片放置在下料传输装置500上进行出料。其中,未加工的两个电池片分别放置在两个上下料工位对应的承载单元后,旋转驱动执行件120旋转180°,两个未加工的电池片同时转移至两个加工工位,此时,每个加工工位的承载单元110上方的第一电极210正对各自电池片的部分主栅线,第一电极210与第二电极220接触电池片的上下表面后,施加电压,同时采用激光模组扫描以降低接触电阻。
本申请还提出了一种激光诱导烧结的加工系统,如图10所示,包括上述任意一种实施例的用于激光诱导烧结的加工设备,承载装置100为交互模组,激光诱导烧结的加工系统还具有上料工位与下料工位,加工工位设置在上料工位与下料工位之间;承载装置100还包括基座,设置在基座两侧的两个横移模组131,至少两个连接在横移模组131上的Z轴模组132,承载单元110的数量至少为两个,第一驱动机构120的数量与承载单元110的数量一致,至少两个承载单元110分别通过第一驱动机构120连接在至少两个Z轴模组132上,Z轴模组132的数量与承载单元110的数量一一对应。更为具体地,承载单元连接在第一驱动机构120上,第一驱动机构120连接在Z轴模组132上,其中一个Z轴模组132、一个第一驱动机构120与一个承载单元110构成一个输送组件,也就是说承载装置100包括至少两个输送组件,至少两个输送组件配置为驱动至少两个承载单元110中的一个承载单元110带着其承载的电池片在加工工位进行激光诱导烧结过程,并通过驱动承载单元横向移动或者旋转运动解决激光遮挡的技术问题;至少两个承载单元110中的另一个承载单元110带着电池片沿水平方向左右移动和/或沿竖直方向上下移动依次经过下料工位、上料工位、加工工位,并交替循环。通过交互平台模组的形式,同样可以实现量产化。
本说明书中各个实施例采用递进、或并列、或递进和并列结合的方式描述,每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处,各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言,由于其与实施例公开的方法相对应,所以描述的比较简单,相关之处参见方法部分说明即可。
对所公开的实施例的上述说明,使本领域专业技术人员能够实现或使用本申请。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的,本文中所定义的一般原理可以在不脱离本申请的精神或范围的情况下,在其它实施例中实现。因此,本申请将不会被限制于本文所示的这些实施例,而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
Claims (13)
1.一种用于激光诱导烧结的加工设备,其特征在于,具有至少一个加工工位,所述用于激光诱导烧结的加工设备包括承载装置,以及设置在所述加工工位的电输入模组与激光模组,所述承载装置包括用于承载电池片的承载单元,所述电输入模组包括电源以及分别与所述电源连接的第一电极与第二电极,所述第一电极与第二电极可分别与太阳能电池片的上表面和下表面电接触,所述激光模组设置在所述第一电极的上方;所述承载单元承载的电池片具有沿第一方向排列的多根主栅线;
所述承载单元位于所述加工工位,所述第一电极位于所述承载单元上方,所述承载装置还包括与所述承载单元连接的第一驱动机构,所述第一驱动机构驱动承载单元在所述加工工位沿第一方向相对第一电极运动或者驱动承载单元在水平面旋转运动;
所述第一驱动机构为旋转驱动模组,所述第一电极包括m个沿第一方向并排设置的条状电极,所述条状电极沿与所述第一方向垂直的方向延伸设置,1≤m≤电池片上主栅线总数量的1/2;
所述电池片上表面沿第一方向分为第一区域与第二区域,所述旋转驱动模组驱动所述承载单元在水平面旋转180°,位于所述第一电极下方的第一区域转换成第二区域。
2.一种用于激光诱导烧结的加工设备,其特征在于,具有至少一个加工工位,所述用于激光诱导烧结的加工设备包括承载装置,以及设置在所述加工工位的电输入模组与激光模组,所述承载装置包括用于承载电池片的承载单元,所述电输入模组包括电源以及分别与所述电源连接的第一电极与第二电极,所述第一电极与第二电极可分别与太阳能电池片的上表面和下表面电接触,所述激光模组设置在所述第一电极的上方;所述承载单元承载的电池片具有沿第一方向排列的多根主栅线;
所述承载单元位于所述加工工位,所述第一电极位于所述承载单元上方,所述承载装置还包括与所述承载单元连接的第一驱动机构,所述第一驱动机构驱动承载单元在所述加工工位沿第一方向相对第一电极运动或者驱动承载单元在水平面旋转运动;
所述第一电极包括至少一个条状电极,所述条状电极沿与所述第一方向垂直的方向延伸设置,所述第一驱动机构为直线驱动模组,所述直线驱动模组驱动承载单元沿第一方向以步进方式移动预设距离,所述预设距离为N倍电池片上相邻主栅线之间的距离,N为大于等于1的自然数。
3.根据权利要求1或2所述的用于激光诱导烧结的加工设备,其特征在于,所述第一电极的条状电极包括弹性探针排、弹性导电丝或弹性电极片中的任意一种。
4.根据权利要求1或2所述的用于激光诱导烧结的加工设备,其特征在于,所述电输入模组还包括第二驱动机构,所述第二驱动机构与所述第一电极连接,所述第二驱动机构驱动所述第一电极移动至与电池片上表面电接触。
5.根据权利要求4所述的用于激光诱导烧结的加工设备,其特征在于,所述第二电极为设置在所述承载单元表面的导电板,所述导电板与电池片的下表面接触,所述电输入模组还包括设置在所述承载单元上方的导电连接件,所述导电连接件与所述电源连接,所述导电连接件用于与所述导电板接触以实现所述第二电极与所述电源电连通。
6.根据权利要求5所述的用于激光诱导烧结的加工设备,其特征在于,所述第二电极包括至少一个导电柱。
7.根据权利要求5所述的用于激光诱导烧结的加工设备,其特征在于,所述导电连接件与所述第二驱动机构连接,所述第二驱动机构用于同时驱动所述第一电极与电池片上表面的主栅线电接触以及驱动所述导电连接件与所述导电板电接触。
8.根据权利要求1或2所述的用于激光诱导烧结的加工设备,其特征在于,所述承载单元包括镂空部,所述第二电极设置在所述镂空部的下方,所述第二电极与所述电源连接,所述电输入模组还包括与所述第二电极连接的第三驱动机构,所述第二电极在所述第三驱动机构的带动下穿过所述镂空部与电池片的下表面直接电接触。
9.根据权利要求8所述的用于激光诱导烧结的加工设备,其特征在于,所述第二电极包括导电板,或者至少一个条状电极,或者至少一个导电柱中的任意一种。
10.一种激光诱导烧结的加工系统,其特征在于,包括根据权利要求1~9任一项所述的用于激光诱导烧结的加工设备,所述承载装置为转台模组,所述承载单元为承载台,所述承载装置还包括水平设置且中心对称的支撑架以及与所述支撑架中心连接的旋转驱动执行件,所述承载单元的数量至少为两个,所述第一驱动机构的数量与所述承载单元的数量一致,至少两个承载单元分别通过所述第一驱动机构安装于所述支撑架上,且所述承载单元到所述支撑架中心处的距离相等,所述旋转驱动执行件用于驱动至少两个承载单元同时旋转运动。
11.根据权利要求10所述的激光诱导烧结的加工系统,其特征在于,所述承载单元的数量为四个,所述加工系统还包括第一上下料工位,第二上下料工位,所述加工工位的数量为两个,分别为第一加工工位、第二加工工位,所述第一加工工位与所述第二加工工位相邻设置;两个加工工位分别均设置有所述电输入模组与激光模组,所述旋转驱动执行件一次旋转180°,四个所述承载单元中的其中两个承载单元从两个加工工位转移至两个上下料工位,另外两个承载单元从两个上下料工位转移至两个加工工位。
12.根据权利要求11所述的激光诱导烧结的加工系统,其特征在于,对应所述第一上下料工位与第二上下料工位还分别设置有上料传输装置与下料传输装置,两个上下料工位对应的两个所述承载单元上方设置有上下料搬运装置,且所述上下料搬运装置位于所述上料传输装置、所述下料传输装置以及两个上下料工位对应的所述承载单元之间;
所述上下料搬运装置为L型旋转机械臂,L型旋转机械臂包括转动执行件以及与转动执行件连接的互相垂直的两个机械臂,且两个机械臂的端部分别连接有朝下吸附电池片的两个吸盘;转动执行件驱动两个吸盘分别位于所述上料传输装置以及两个上下料工位对应的承载单元上方,或者驱动两个吸盘分别位于两个上下料工位对应的承载单元以及所述下料传输装置的上方。
13.一种激光诱导烧结的加工系统,其特征在于,包括根据权利要求1~9任一项所述的用于激光诱导烧结的加工设备,所述承载装置为交互模组,所述加工系统还具有上料工位与下料工位,所述加工工位设置在所述上料工位与所述下料工位之间;所述承载装置还包括基座,设置在所述基座两侧的两个横移模组,至少两个连接在所述横移模组上的Z轴模组,所述承载单元的数量至少为两个,所述第一驱动机构的数量与所述承载单元的数量一致,至少两个承载单元分别通过所述第一驱动机构连接在至少两个所述Z轴模组上,所述Z轴模组的数量与所述承载单元的数量一一对应。
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