[发明专利]三轴扫描振镜激光装置、电池片加工设备及其控制方法

说明书

本发明公开了三轴扫描振镜激光装置、电池片加工设备及其控制方法，其中三轴扫描振镜激光装置包括激光器（1）、第一反射镜（31）、第二反射镜（32）、扩束整形器（2）和三轴扫描振镜（3）；所述激光器发射的激光束（4）依次经过第一反射镜、第二反射镜、扩束整形器、Z轴移动聚焦透镜、X轴旋转振镜和Y轴旋转振镜后射向多个加工平台；本发明用一个激光器发出的激光束通过三轴扫描振镜，依次射向多个加工平台，轮流加工位于多个加工平台上的晶圆，降低了整套设备的总成本，节省了用未加工晶圆替换已加工晶圆的时间，减少激光加工等待的时间，提升激光的使用率，增加激光设备产能至8000‑8500片每小时。

技术领域

本发明涉及太阳能光伏行业中PERC/SE技术的电池片的加工设备，尤其涉及一种三轴扫描振镜激光装置、以及具有该激光装置的电池片加工设备及其控制方法。

背景技术

自20世纪70年代全球爆发石油危机以来，太阳能光伏发电技术在西方发达国家引起了高度重视，各国政府从环境保护和能源可持续发展战略的角度出发，纷纷制定政策鼓励和支持太阳能光伏发电技术，光伏行业在全球迅速发展，除结晶硅太阳能电池、非结晶硅太阳能电池外，还出现了各种化合物半导体太阳能电池，以及由两种太阳能电池构成的层积型太阳能电池等新型太阳能电池。太阳能因其具有清洁性和可再生性，成为了替代传统能源的最佳方案之一。随着多年来的研究和技术开发，太阳能光伏组件价格已大幅下降，且太阳能转化效率也得以提高使得太阳能光伏发电的商业化开发与应用成为可能。

目前，光伏行业正在由粗放式向精细化发展的新阶段，由拼规模、拼速度、拼价格向拼质量、拼技术、拼效益转变的新阶段，由补贴依赖向逐渐实现平价转变的新阶段。天合光能董事长兼首席执行官高纪凡也指出，未来十年，我国的光伏行业应该追求高质量发展，用更少的资源投入，创造更高的价值。

种种迹象表明，随着“高质量”发展的推进，光伏产业前景可观。光伏行业纵然历经波折，但其规模在持续增长，应用范围在持续扩大，全球几乎任何一个地区都在使用，这说明光伏本身所具有的光明特质，使其在每一次的波折中都能不断发展和壮大。高效太阳能电池激光加工设备市场情况

光伏发电平价上网趋势明显，电价不断下降，将进一步加快光伏发电行业增长速度，光伏发电企业面临市场机遇；与此同时竞价上网带来光伏发电电费中标价格持续下降，行业竞争压力增大。在此背景下光伏发电企业需通过应用更加高效的电池组件等方式进一步降低发电成本； 光伏电池生产企业则针对性地推出 PERC 电池等高效太阳能电池产品，通过新建及改建原有产线等方式迅速扩张高效太阳能电池产能。具体情况如下：

1、高效太阳能电池技术能够显著提升电池发电效率

目前高效太阳能电池技术工艺主要包括 PERC、SE、MWT 等，上述三种工艺可以在同一产线上进行叠加，效率提升效果如下表所示:

2、高效太阳能电池技术可为光伏电站带来可观收益

以 PERC 工艺为例，在目前市场条件下，光伏电站应用 PERC 电池组件将较运用传统光伏电池组件产生较大收益， 可使度电成本降幅达到 0.01-0.02元的水平。2018 年 3 月最新公布的中标的领跑者光伏发电项目，中标企业全部都采用了 PERC 技术，上网电价为0.41-0.45 元/度，中位数为 0.43 元/度，体现了 PERC 技术的优势。

3、高效太阳能电池技术可为电池厂商带来可观收益

以 PERC 工艺为例，在目前市场环境下，将传统电池产线改造为 PERC电池产线收益可观， 1 年内即可收回设备投资，光伏电池厂商对 PERC 电池激光加工设备的需求由此快速增长。此外使用 PERC 等先进工艺有利于光伏电池生产企业提升产品性能， 增加入选“领跑者计划”的机会，有利于提升光伏电池生产企业的品牌价值。

4、高效太阳能电池技术市场规模测算