[发明专利]太阳能电池硅片裂纹修复方法及其设备

说明书

技术领域

本发明涉及一种太阳能电池硅片裂纹修复方法及其设备。

背景技术

近年来随着太阳能电池片技术不断进步，生产成本下降，转换率不断提高，光伏产业发展很快，晶体硅的切片技术也进步很快，商品硅片的厚度从0.4mm下降到0.18mm-0.15mm。这么薄的硅片对降低成本是有很大的好处，但随之而来的问题也是显而易见的，硅片的破裂问题成了电池片生产商的一大难题。现在对已经破裂的硅片唯一的处理方法就是将裂纹剪裁掉，残余部分做成更小的规格降级使用，无法利用的就回炉重新铸锭切片，造成了不少浪费。

发明内容

本发明的目的是提供一种太阳能电池硅片裂纹修复方法及其设备。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：在容器(13)底部放置漫射红外光光源(12)，容器(13)中间放置一块有孔的玻璃衬板(14)，容器(13)顶上面装有一块活动的石英玻璃板(5)，将被测硅片(6)放置在玻璃衬板(14)上，硅片在容器(13)内定位，孔的位置在硅片的边沿以内，电磁阀(9)接通真空管(10)，通过容器下面的进出气口(11)将容器抽成真空，使硅片吸附在玻璃板(14)上，开启红外光源和摄像头(4)使红外线透过玻璃和硅片照到摄像头上，硅片的裂纹信息被摄像头采集，送到计算机(3)进行数据处理，将硅片裂纹位置座标化，由计算机通过执行装置(2)控制激光头(1)沿着裂纹轨迹进行激光修复，将裂纹熔化缝合；与此同时保护气体N₂或Ar₂通过进气口(7)进入容器(13)上部，经排气口(15)排出，从而保护激光修复期间硅片不被氧化，修复完后关闭红外光源，移动石英玻璃板(5)，电磁阀接通正压管(8)，正压管(8)的压缩空气进入进出气口(11)，再进入容器下部，通过玻璃衬板(14)使硅片(6)浮起，然后将硅片取出。

本发明的有益效果是，本发明能修复开裂的太阳能电池硅片裂纹，使有裂纹的电池硅片成为正品，节约太阳能电池硅片的制造成本。

附图说明

图1是本发明示意图。

图中：1.激光头，2.执行机构，3.计算机，4.摄像头，5.石英玻璃板，6.硅片，7.进气口，8.正压管，9.电磁阀，10.真空管，11.进出气管，12.漫射红外光源，13.容器，14.玻璃衬板，15.出气管。

具体实施方式

如图1，在容器(13)底部放置漫射红外光光源(12)，容器(13)中间放置一块有孔的玻璃衬板(14)，容器(13)顶上面装有一块活动的石英玻璃板(5)，将被测硅片(6)放置在玻璃衬板(14)上，硅片在容器(13)内定位，孔的位置在硅片的边沿以内，电磁阀(9)接通真空管(10)，通过容器下面的进出气口(11)将容器抽成真空，使硅片吸附在玻璃板(14)上，开启红外光源和摄像头(4)使红外线透过玻璃和硅片照到摄像头上，硅片的裂纹信息被摄像头采集，送到计算机(3)进行数据处理，将硅片裂纹位置座标化，由计算机通过执行装置(2)控制激光头(1)沿着裂纹轨迹进行激光修复，将裂纹熔化缝合；与此同时保护气体N₂或Ar₂通过进气口(7)进入容器(13)上部，经排气口(15)排出，从而保护激光修复期间硅片不被氧化，修复完后关闭红外光源，移动石英玻璃板(5)，电磁阀接通正压管(8)，正压管(8)的压缩空气进入进出气口(11)，再进入容器下部，通过玻璃衬板(14)使硅片(6)浮起，然后将硅片取出。

用2mm厚的不锈钢板做成160X 160X50mm³的容器，在容器底部安装一块红外漫射光源，在任一侧壁离底部5-10mm处焊接一根Φ6mm的金属管并接通电磁阀，阀的另外端口分别接通真空泵和压缩空气源，压缩空气压力为0.1-0.4MPa，，在容器中部安装一块有很多小孔的玻璃板，小孔的直径为0.3-1mm，距离为10-20mm，小孔的分布面积小于硅片的面积。在玻璃板的上方任意相对的两壁上焊接一对Φ6mm的金属管，一端接通N₂源，另一端通大气。将156X156mm²的被测硅片放置在有小孔的玻璃上，开启真空泵，使硅片被真空吸附不动，并将顶部石英玻璃盖好。再开启漫射红外光源和摄像头，将硅片的信息摄入电脑，同时将N₂开启，使其充满容器内部。由电脑通过执行机构控制激光头移动，在N₂保护下，依靠激光的能量将硅片的裂纹缝合修复。修复完成后，电脑控制真空泵停止工作，同时将电磁阀转换到压缩空气源，将硅片吹起，由人工将硅片取走。