专利名称：薄膜太阳能电池划线装置的制作方法
技术领域：
本实用新型关于一种能源领域，更具体地说，关于一种薄膜太阳能电池划线装置。
背景技术：
薄膜太阳能电池制造的关键工序之一，是使用红外激光和绿激光作为刻划工具，把沉积在玻璃基板上的连续的薄膜太阳能电池膜层细分为单个的电池，并在单个的电池之间建立串联连接的结构。把连续的膜层细分为单个的电池以
及在单个的电池之间建立串联连接结构需要两个不同的激光完成
1、 采用红外激光用于第一层透明导电膜(TCO)层的划刻，因为透明的TCO层不吸收可见光；
2、 采用绿激光来划刻非晶硅层，并同时处理非晶硅层和背电极。在激光划线工艺中，通过调整划刻的线条数，将电池串联起来形成最佳的
电压和电流。其技术难点是要在达到1.5m/s的划刻速度下，划切线在超过1.3米的距离里保持笔直和均勻，并且三次划刻总宽度不超过250um,三次划切线不能相交。
目前，完成上述工艺的传统设备是采用伺服驱动、滚珠丝杠与导轨传动、激光切割头固定、采用X-Y方式的工作台工作。这种工作方式由于其组成结构的限制，刻膜速度只能达到0.5m/s，三次划刻总宽度在600mn以上， 一路光東单次刻膜。具有如下缺点刻膜速度慢、效率低；刻膜线宽大，发电层面积损失严重。
实用新型内容
有鉴于此，本实用新型的主要目的在于提供一种能够实现两维分离、4路、
6路或8路分光、光点沿X轴运动、薄膜太阳能电池沿Y轴运动、通过直线电 机驱动的龙门结构，具有图像监视系统的高速度、高精度的薄膜太阳能电池划 线装置。
为了达到上述目的，本实用新型的技术方案是这样实现的 一种薄膜太阳 能电池划线装置，包括有机架，所述机架包括有呈箱体结构的下部以及呈龙门 结构的上部，
所述机架下部箱体内设置有电器系统、用于控制激光器的主控箱、工控机 以及气路系统，所述机架下部箱体的外侧设置有控制台，所述控制台与工控机 相连接，所述机架下部箱体上方设置有Y方向运动系统，所述Y方向运动系统 包括有用于放置薄膜太阳能电池的工作台以及与工控机相连接的数控直线电 机，所述工作台上还设置有用于固定薄膜太阳能电池的定位汽缸组；
所述机架上部龙门结构上设置有X方向运动系统，所述X方向运动系统包 括有运动台以及与所述工控机相连接的数控直线电机，所述运动台上设置有用 于加装所述激光器的激光器安装装置、分光装置、组合聚焦装置以及用于采集 薄膜太阳能电池图像信息的图像釆集装置，所述图像釆集装置包括有高倍显微 镜头以及能够把光学影像转化为数字信号的图像釆集电荷耦合器件，所述图像 釆集装置与工控机相连接。
所述分光装置为4路、6路或8路分光装置。
所述薄膜太阳能电池划线装置还包括有设置在机架上部的用于排除加工过 程中产生的灰尘粉粒的抽尘装置。
釆用上述技术方案后的有益效果是
1、工作台两维分离、激光系统4路、6路或8路分光，光点沿X轴运动、 薄膜太阳能电池板沿Y轴运动，并且是使用直线电机驱动的龙门结构，使得刻 膜速度达到1.5m/s。
42、带有CCD图像监视系统，与直线电机驱动的龙门结构配合工作，使得 三次刻膜线宽总宽度不超过250um,减少了发电层面积的损失。
图1为本实用新型中薄膜太阳能电池划线装置的结构示意图； 图2为本实用新型中薄膜太阳能电池划线装置的另一方向上的结构示意图。 其中，l抽尘装置、2薄膜太阳能电池、3Y方向运动系统、4控制台、5图 像采集装置、6机架、7电器系统、8主控箱、9工控机、IO激光器安装装置、 IIX方向运动系统、12分光装置、13组合聚焦装置、14定位汽缸组、15气路 系统。
具体实施方式
下面将结合附图对本实用新型中具体实施例作进一步详细说明。
如图1及图2所示，本实用新型的薄膜太阳能电池划线装置，其包括有机 架6，机架6包括有呈箱体结构的下部以及呈龙门结构的上部，其中
机架6下部箱体内设置有电器系统7、用于控制激光器的主控箱8、工控机 9以及气路系统15,其中，主控箱8以及工控机9均为市售成熟产品，其组成 结构易于被本领域的技术人员所掌握，在此不再赘述，机架6下部箱体的外侧 设置有控制台4，控制台4与工控机9相连接，机架6下部箱体上方设置有Y 方向运动系统3，如图2所示，Y方向运动系统3包括有用于放置薄膜太阳能电 池2的工作台以及与工控机9相连接的数控直线电机，所述工作台上还设置有 用于固定薄膜太阳能电池2的定位汽缸组14;
机架6上部龙门结构上设置有X方向运动系统11，如图1所示，X方向运 动系统11包括有运动台以及与工控机9相连接的数控直线电机，所述运动台上 设置有用于加装激光器的激光器安装装置10、分光装置12、组合聚焦装置13 以及用于采集薄膜太阳能电池2图像信息的图像采集装置5，其中，图像釆集装 置5包括有高倍显微镜头以及能够把光学影像转化为数字信号的图像釆集电荷耦合器件(Charge Coupled Device, CCD),图像釆集装置5与工控机9相连接。
组合聚焦镜3为两片及两片以上球面镜或非球面镜安装在镜简中组合而成， 实现了特定焦距、特定聚焦光斑大小的激光聚焦。组合聚焦镜简安装在X方向 运动系统ll上，随X方向运动系统11可左右运动。
分光装置统12可以为4路、6路或8路分光装置，并不以此为限，可以根 据实际需要进行设计。
本实用新型的薄膜太阳能电池划线装置还包括有设置在机架6上部的抽尘 装置l，抽尘装置l可以排除加工过程中产生的灰尘粉粒。
在工作过程中，薄膜太阳能电池2由定位汽缸组14顶压固定在工作台平面 上，通过图像釆集装置5中的高倍显微镜头和图像釆集CCD进行薄膜太阳能电 池图像釆集，而后将釆集到的信息传输给工控机9作图像监视成像后显示在控 制台4上，控制台4控制工控机9通过指令调节龙门结构的X轴运动系统11中 的数控直线电机动作而达到X方向的定位，随后，控制台4控制工控机9通过 指令调节Y轴运动系统3中的数控直线电机动作而达到Y方向的定位，定位完 成后，系统自动将薄膜太阳能电池2的划线起点移动到分光装置12中的激光光 路的焦点下，将激光焦点聚焦于薄膜太阳能电池2的表面，通过Y轴运动系统 3的直线电机带动薄膜太阳能电池2沿Y轴高速往返运动，同时X轴运动系统 11按设定的步进带动激光光点沿X轴方向运动，直到刻划完整个薄膜太阳能电 池2,实现薄膜太阳能电池2的划线过程。
以上所述，仅为本实用新型的较佳实施例而已，并非用于限定本实用新型 的保护范围。
权利要求1、一种薄膜太阳能电池划线装置，包括有机架，所述机架包括有呈箱体结构的下部以及呈龙门结构的上部，其特征在于，所述机架下部箱体内设置有电器系统、用于控制激光器的主控箱、工控机以及气路系统，所述机架下部箱体的外侧设置有控制台，所述控制台与工控机相连接，所述机架下部箱体上方设置有Y方向运动系统，所述Y方向运动系统包括有用于放置薄膜太阳能电池的工作台以及与工控机相连接的数控直线电机，所述工作台上还设置有用于固定薄膜太阳能电池的定位汽缸组；所述机架上部龙门结构上设置有X方向运动系统，所述X方向运动系统包括有运动台以及与所述工控机相连接的数控直线电机，所述运动台上设置有用于加装所述激光器的激光器安装装置、分光装置、组合聚焦装置以及用于采集薄膜太阳能电池图像信息的图像采集装置，所述图像采集装置包括有高倍显微镜头以及能够把光学影像转化为数字信号的图像采集电荷耦合器件，所述图像采集装置与工控机相连接。
2、 根据权利要求l所述的薄膜太阳能电池划线装置，其特征在于，所述分 光装置为4路、6路或8路分光装置。
3、 根据权利要求l或2所述的薄膜太阳能电池划线装置，其特征在于，所 述薄膜太阳能电池划线装置还包括有设置在机架上部的用于排除加工过程中产 生的灰尘粉粒的抽尘装置。
专利摘要本实用新型公开了一种薄膜太阳能电池划线装置，其包括有机架，机架包括有呈箱体结构的下部及呈龙门结构的上部，下部箱体内设有电器系统、主控箱、工控机及气路系统，下部箱体外侧设有与工控机相连接的控制台，下部箱体上方设有Y方向运动系统，Y方向运动系统包括工作台以及与工控机相连接的数控直线电机，工作台上设有定位汽缸组；上部龙门结构上设有X方向运动系统，X方向运动系统包括运动台及与工控机相连接的数控直线电机，运动台上设有激光器安装装置、分光装置、组合聚焦装置及图像采集装置，与工控机相连接的图像采集装置包括高倍显微镜头及图像采集电荷耦合器件；所述装置能够实现高速度、高精度地划线，并能减少发电层面积的损失。
文档编号H01L31/18GK201402815SQ200920106830
公开日2010年2月10日 申请日期2009年3月25日 优先权日2009年3月25日
发明者卢飞星, 叶春清, 宇 赵, 闵大勇 申请人:武汉华工激光工程有限责任公司