一种柔性CIGS太阳能电池片切割装置的制作方法

本发明属于太阳能电池片加工设备领域，涉及一种柔性cigs太阳能电池片切割装置。

背景技术：

1、柔性cigs太阳能电池制备工艺流程中，铜铟镓硒蒸镀以及磁控溅射都需要在真空环境下完成，为了实现柔性cigs太阳能电池的大规模连续制备，cigs太阳能电池的制备过程通常采用卷对卷的方式进行，即将不锈钢基底从真空腔的一侧放卷，不锈钢基底经过真空腔完成铜铟镓硒蒸镀或磁控溅射工艺后再进行收卷，这样可以对整卷的材料进行连续制备，而卷对卷制备的柔性cigs太阳能电池卷，需要切割成设计大小的太阳能电池片，然后将太阳能电池片整齐排列后进行串焊，才能成为可以完成光伏发电的电池片模块。柔性cigs太阳能电池卷切割的过程中，需要先进行纵切，即将宽度较大的原始电池卷（宽度600-1500mm），纵向分切成30-60mm宽度的单宽度电池卷，而后对单宽度电池卷进行横线切割，形成一片片规定尺寸的方形太阳能电池片。电池卷的纵向切割只需固定好相邻刀片的间距后，随原始电池卷的放卷和若干单宽度电池卷的分别收卷，即可连续完成切割。而单宽度电池卷的横向切割，需要每输送一段距离裁切一次，由于不锈钢基底的电池片本身存在一定的卷绕弧度，因此电池卷上料和电池片下料以及定位过程尤为复杂，而且卷对卷连续进行连续加工的电池卷，必然存在局部的不均匀性，因此在裁切的过程中需要对电池片进行检测定位，并对不合格的电池片进行筛选，采用简单的人工裁切方式不仅效率低，而且筛选的准确性难以保证。

技术实现思路

1、本发明的目的在于解决柔性cigs太阳能电池片切割过程中，单宽度电池卷的横向裁切中存在的电池片卷绕，定位难，效率低，电池片筛选精度无法保证的问题，提供一种柔性cigs太阳能电池片切割装置。

2、本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种柔性cigs太阳能电池片切割装置，包括机架，其特征在于，所述机架上设有输送平台，输送平台的前端设置有上料电池卷，输送平台的末端设置有吸附磁辊，输送平台后端在吸附磁辊前侧设置有夹持电池卷的输送对辊，输送对辊包括相互贴合的主动辊和从动辊，输送平台在输送对辊和吸附磁辊之间的设置有可升降的切刀；输送平台表面沿电池卷输送路径设置有负压吸孔，输送平台在输送对辊的前侧上方沿输送方向依次设置有开压测试机构、ccd检测机构。

3、本装置中，上料电池卷已经被纵向裁切为所需宽度的单宽度电池卷。电池卷放卷后，进入输送平台，输送平台上的负压吸孔使电池卷平贴在输送平台上输送。负压吸孔的一种实现方式为：负压吸孔下方设置真空腔，真空腔连接负压泵；负压吸孔也可以直接连接真空吸气管形成真空吸附力。电池卷利用输送对辊提供放卷动力，输送对辊为上下贴合的两根输送辊，下方的输送辊为电机带动的主动辊。上料电池卷中轴带阻尼，可以防止上料电池卷惯性转动导致电池卷松弛。电池卷的末端输送到输送平台的后端贴到吸附磁辊表面，吸附磁辊具有磁性，可以对不锈钢基底进行磁吸吸附，避免cigs太阳能电池片起卷造成定位困难。电池卷随吸附磁辊的转动贴合卷绕到吸附磁辊设定长度后，切刀下沉对电池卷末端进行裁切形成所需长度的cigs太阳能电池片，cigs太阳能电池片随吸附磁辊转动到下方时，吸附磁辊下方无磁吸力，cigs太阳能电池片掉落到料盒中。在电池卷在输送带上输送的过程中，依次进行开压测试和ccd检测，电池卷输送过程中同步进行长度标定，当电池卷某长度段的开压测试异常或者ccd检测异常时，对异常点的长度位置进行标记，某段裁切的cigs太阳能电池片长度在长度标定a-b之间，如果a-b长度之间存在异常点，则该段cigs太阳能电池片为不良品，切换不良品料盒接料，如果a-b长度之间不存在异常点，则切换良品料盒接料。开压测试机构可以采用zl2020116003486一种tco镀膜机的开压、方阻在线监测系统中的开压监测结构，ccd检测为机器视觉检测系统，可以选用zl2020115892242记载的一种cigs电池片不锈钢基底卷对卷表面快速检测系统，也可以选用市面上成熟的ccd监测装置。

4、作为优选，所述吸附磁辊包括转轴水平设置的滚筒，滚筒内侧设置圆柱形的定子，所述定子的圆柱面从顶部向后侧分布设置若干磁性块；所述滚筒为非铁磁性材料制成，滚筒和定子及磁性块之间有间隙。吸附磁辊的滚筒无磁性，也无铁磁性，因此，当滚筒内侧对应位置具有磁性块时，此位置可以吸附不锈钢基底的cigs太阳能电池片，当滚筒转动到内侧无磁性块位置时，cigs太阳能电池片动滚筒表面落下。

5、作为优选，滚筒一侧开口，另一侧封闭，滚筒封闭侧的中心处连接有滚筒电机。

6、作为优选，所述滚筒表面采用低硬度的塑料、橡胶或树脂材料。

7、作为优选，所述磁性块为永磁体或电磁铁。

8、作为优选，所述磁性块从定子圆柱面顶部向后侧分布90—120°。

9、作为优选，所述吸附磁辊的下方左右并列设置有可同步左右平移的良品料盒和不良品料盒，所述良品料盒和不良品料盒通过齿轮齿条、正反转皮带或者气缸推杆驱动平移。良品料盒和不良品料盒的切换平移通过前端电池良品开压实际测量结果和良品电压设定值来控制，以及前端的ccd检测结果来控制。

10、作为优选，所述输送平台的开压测试机构前侧设置有纠偏传感器，所述上料电池卷架下方设置纠偏平台，纠偏平台下方设置有供纠偏平台左右调节的横向滑轨，纠偏平台一侧设置有纠偏电机。纠偏传感器设置一侧开口的c型槽口，c型槽口下臂画有定位刻度，c型槽口的上臂设置有光电传感器，电池片的一侧边与定位刻度对齐。当纠偏传感器发现电池片向左侧或后侧存在偏移时，纠偏电机带动纠偏平台左右平移调节，进行纠偏。

11、作为优选，所述切刀刀口为楔形，切刀上方通过曲柄连杆机构驱动。

12、作为优选，所述上料电池卷后侧在输送平台最前端设置与输送平台平齐的转向辊，所述转向辊的辊面采用低硬度的塑料、橡胶或树脂材料；所述输送对辊采用低硬度的塑料、橡胶或树脂材料。

13、本发明全程采用负压和磁吸定位，可以对不锈钢基底的cigs太阳能电池片进行平稳输送和准确定位，避免cigs太阳能电池片起卷难以定位；本发明对输送过程中的电池卷进行质量检测，并对不合格位置的长度位置进行标记，从而在切割完成后对不合格的cigs太阳能电池片进行准确筛选。

技术特征：

1.一种柔性cigs太阳能电池片切割装置，包括机架，其特征在于，所述机架上设有输送平台，输送平台的前端设置有上料电池卷，输送平台的末端设置有吸附磁辊，输送平台后端在吸附磁辊前侧设置有夹持电池卷的输送对辊，输送对辊包括相互贴合的主动辊和从动辊，输送平台在输送对辊和吸附磁辊之间的设置有可升降的切刀；输送平台表面沿电池卷输送路径设置有负压吸孔，输送平台在输送对辊的前侧上方沿输送方向依次设置有开压测试机构、ccd检测机构。

2.根据权利要求1所述的一种柔性cigs太阳能电池片切割装置，其特征在于，所述吸附磁辊包括转轴水平设置的滚筒，滚筒内侧设置圆柱形的定子，所述定子的圆柱面从顶部向后侧分布设置若干磁性块；所述滚筒为非铁磁性材料制成，滚筒和定子及磁性块之间有间隙。

3.根据权利要求2所述的一种柔性cigs太阳能电池片切割装置，其特征在于，滚筒一侧开口，另一侧封闭，滚筒封闭侧的中心处与转轴相连，转轴穿过定子轴心处的通孔，转轴一端连接有滚筒电机。

4.根据权利要求2或3所述的一种柔性cigs太阳能电池片切割装置，其特征在于，所述滚筒表面采用低硬度的塑料、橡胶或树脂材料。

5.根据权利要求2或3所述的一种柔性cigs太阳能电池片切割装置，其特征在于，所述磁性块为永磁体或电磁铁。

6.根据权利要求2或3所述的一种柔性cigs太阳能电池片切割装置，其特征在于，所述磁性块从定子圆柱面顶部向后侧分布90—120°。

7.根据权利要求1或2或3所述的一种柔性cigs太阳能电池片切割装置，其特征在于，所述吸附磁辊的下方左右并列设置有可同步左右平移的良品料盒和不良品料盒，所述良品料盒和不良品料盒通过齿轮齿条、正反转皮带或者气缸推杆驱动平移。

8.根据权利要求1或2或3所述的一种柔性cigs太阳能电池片切割装置，其特征在于，所述输送平台的开压测试机构前侧设置有纠偏传感器，所述上料电池卷架下方设置纠偏平台，纠偏平台下方设置有供纠偏平台左右调节的横向滑轨，纠偏平台一侧设置有纠偏电机。

9.根据权利要求1或2或3所述的一种柔性cigs太阳能电池片切割装置，其特征在于，所述切刀刀口为楔形，切刀上方通过曲柄连杆机构驱动。

10.根据权利要求1或2或3所述的一种柔性cigs太阳能电池片切割装置，其特征在于，所述上料电池卷后侧在输送平台最前端设置与输送平台平齐的转向辊，所述转向辊的辊面采用低硬度的塑料、橡胶或树脂材料；所述输送对辊采用低硬度的塑料、橡胶或树脂材料。

技术总结
本发明涉及一种柔性CIGS太阳能电池片切割装置，解决柔性CIGS太阳能电池片切割精度的问题。本装置包括机架，其特征在于，所述机架上设有输送平台，输送平台的前端设置有上料电池卷，输送平台的末端设置有吸附磁辊，输送平台后端在吸附磁辊前侧设置有夹持电池卷的输送对辊，输送对辊包括相互贴合的主动辊和从动辊，输送平台在输送对辊和吸附磁辊之间的设置有可升降的切刀；输送平台表面沿电池卷输送路径设置有负压吸孔，输送平台在输送对辊的前侧上方沿输送方向依次设置有开压测试机构、CCD检测机构。本发明全程采用负压和磁吸定位，避免CIGS太阳能电池片起卷难以定位；本发明对输送过程中的电池卷进行质量检测，对不合格的CIGS太阳能电池片进行准确筛选。

技术研发人员：陈云友,李霆枫,任宇刚,任宇航
受保护的技术使用者：浙江尚越新能源开发有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/6/13