光伏硅片激光掺杂设备及治具冷却系统的制作方法

本技术属于光伏硅片加工设备，具体涉及一种光伏硅片激光掺杂设备及治具冷却系统。

背景技术：

1、随着科技的发展，人们的环保意识不断增强，太阳能作为一种清洁、可再生能源，受到广泛关注。基于半导体技术制作的晶体硅太阳能电池片是光伏发电的核心组成部分。

2、目前，激光设备已经在光伏硅片加工的效率提升和成本节约上起到重要作用。激光掺杂技术目前主要应用于消融、切割、刻边、掺杂、打孔等环节，主要的工艺内容包括mwt激光打孔，se激光掺杂、激光扩硼，perc激光消融，lid/r激光修复以及激光划片/裂片等重要作用。

3、其中，光伏硅片的激光掺杂工艺中，主要是通过脉冲激光对载具上的硅片进行加热，根据不同型号的硅片、不同的工艺，其加热温度在几百摄氏度不等，例如300℃、800℃等，且激光掺杂工艺对精度要求极高。

4、申请人发现，现有光伏硅片激光掺杂产线上所采用的载具一般是在金属上设置陶瓷层，而陶瓷层在高温下具有蠕变特性，载具金属部分也会发生热膨胀，因此持续生产过程中，激光对硅片加热产生的热量会导致载具变形，从而导致硅片表面至激光器出光口的距离产生变化；而激光束的照射强度与所述距离相关，从而影响激光掺杂精度。

技术实现思路

1、本实用新型的目的是提供一种光伏硅片激光掺杂设备及治具冷却系统，以解决光伏硅片激光加热工艺中，因硅片治具升温变形影响激光掺杂质量的技术问题。

2、为了解决上述技术问题，本实用新型提供了一种光伏硅片激光掺杂设备，包括：相对设置的激光掺杂位和上下料工位；相对布置的第一治具组件和第二治具组件；旋转送料机构，用于带动一治具组件旋转至激光掺杂位处，同时带动另一治具组件旋转至上下料工位处；上下料机构，用于向位于上下料工位处的治具组件下料及上料；集烟箱，罩设在激光掺杂位上；激光发生装置，位于集烟箱的上方，用于向位于集烟箱下方的治具组件上的硅片进行激光掺杂；其中所述集烟箱的至少一个侧板的下部设置有降温装置，用于对位于集烟箱下方的治具组件进行降温。

3、进一步的，所述集烟箱的至少一个侧板的下部设置有安装窗口；所述降温装置安装在集烟箱的外部，且封堵住安装窗口，用于向位于集烟箱下方的治具组件吹送冷风。

4、进一步的，所述降温装置包括：封堵板，用于封堵住安装窗口，其上贯穿设置有与集烟箱内连通的若干安装孔，且各安装孔的出风口朝向位于集烟箱下方的治具组件；若干风扇，安装于相应安装孔内；冷却板，其内侧面盖置在安装孔的外侧，用于对安装孔内空气进行降温；以及制冷组件，安装于冷却板的外侧面，用于对冷却板降温。

5、进一步的，所述冷却板的内侧面上设置有横向进风槽组和若干纵向进风槽组；其中各纵向进风槽组与横向进风槽组形成的交汇处与各安装孔一一对应。

6、进一步的，所述制冷组件包括：若干制冷片，与控制模块电性连接，且制冷片的制冷面连接于冷却板侧的外侧面；散热板，安装于制冷片的散热面。

7、进一步的，所述散热板为中空结构，内部用于容纳冷却水；以及所述散热板上设置有进水口和出水口，用于连接与所述控制模块电性相连的水冷机。

8、进一步的，通过风刀组件向上下料工位处的治具组件表面吹风。

9、又一方面，本实用新型还提供了一种治具冷却系统，包括：控制模块；集烟箱，罩设在激光掺杂位上，且所述集烟箱的至少一个侧板的下部设置有降温装置，用于对位于集烟箱下方的治具组件进行降温；其中所述所述降温装置包括：封堵板，用于封堵住安装窗口，其上贯穿设置有与安装窗口连通的若干安装孔，且各安装孔的出风口朝向位于集烟箱下方的治具组件；若干风扇，安装于相应安装孔内；冷却板，其内侧面盖置在安装孔的外侧，用于对安装孔内空气进行降温；若干制冷片，与控制模块电性连接，且制冷片的制冷面连接于冷却板侧的外侧面；散热板，安装于制冷片的散热面，以及散热板为中空结构，内部用于容纳冷却水；以及所述散热板上设置有进水口和出水口。

10、进一步的，所述散热板上的进水口和出水口与水冷机连接。

11、进一步的，所述水冷机与所述控制模块电性相连。

12、本实用新型的有益效果是，本实用新型的光伏硅片激光掺杂设备的旋转送料机构可以带动一治具组件旋转至激光掺杂位处，同时带动另一治具组件旋转至上下料工位处，在激光掺杂位上罩设有集烟箱，可以对激光掺杂产生的烟尘进行收集，通过在集烟箱的至少一个侧板的下部设置降温装置，可以对位于集烟箱下方的治具组件进行降温，防止治具因升温变形影响激光掺杂质量；降温装置直接对激光掺杂位上的治具组件进行降温，且集烟箱与治具构成相对封闭环境，可以形成温度相对稳定的腔室，降温效果较好；采用制冷片和水冷式散热板形成两级降温系统，提升降温效果，且便于根据需要通过控制模块对降温程度进行控制。

13、本实用新型的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本实用新型而了解。本实用新型的目的和其他优点在说明书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

14、为使本实用新型的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。

技术特征：

1.一种光伏硅片激光掺杂设备，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的光伏硅片激光掺杂设备，其特征在于，

3.根据权利要求2所述的光伏硅片激光掺杂设备，其特征在于，

4.根据权利要求3所述的光伏硅片激光掺杂设备，其特征在于，

5.根据权利要求3所述的光伏硅片激光掺杂设备，其特征在于，

6.根据权利要求5所述的光伏硅片激光掺杂设备，其特征在于，

7.根据权利要求1所述的光伏硅片激光掺杂设备，其特征在于，

8.一种治具冷却系统，其特征在于，包括：

9.根据权利要求8所述的治具冷却系统，其特征在于，

10.根据权利要求9所述的治具冷却系统，其特征在于，

技术总结
本技术属于光伏硅片加工设备技术领域，具体涉及一种光伏硅片激光掺杂设备及治具冷却系统。本设备包括：相对设置的激光掺杂位和上下料工位；相对布置的第一治具组件和第二治具组件；旋转送料机构，用于带动一治具组件旋转至激光掺杂位处，同时带动另一治具组件旋转至上下料工位处；上下料机构，用于向位于上下料工位处的治具组件下料及上料；集烟箱，罩设在激光掺杂位上；激光发生装置，位于集烟箱的上方，用于向位于集烟箱下方的治具组件上的硅片进行激光掺杂；其中所述集烟箱的至少一个侧板的下部设置有降温装置，用于对位于集烟箱下方的治具组件进行降温，防止治具因升温变形影响激光掺杂质量。

技术研发人员：王嘉琦,晏恒峰,胥庆亮
受保护的技术使用者：常州英诺激光科技有限公司
技术研发日：20230313
技术公布日：2024/1/15