[实用新型]一种光伏电池片无损切割装置

说明书

本实用新型提供了一种光伏电池片无损切割装置，其能解决现有光伏电池片无损切割中存在的开槽、热裂激光切割路径偏差而导致的切割质量低下的问题。开槽激光发生器、热裂激光发生器分别与控制系统电控连接，控制系统内预设有光伏电池片切割扫描路径S，开槽激光发生器、热裂激光发生器被设置成其分别发射的开槽激光束、热裂激光束同时射向光伏电池片表面且两束激光束正好能在光伏电池片表面相交并形成重合且同心的激光光斑，控制系统能控制所述开槽激光发生器、热裂激光发生器整体与光伏电池片之间按预设的光伏电池片切割扫描路径S同步相对移动并在相对移动过程中所述控制系统能够控制所述开槽激光发生器、热裂激光发生器的开启与关闭。

技术领域

本实用新型涉及光伏电池片生产加工技术领域，具体为一种光伏电池片无损切割方法切割装置。

背景技术

随着新技术的迭代和大尺寸电池片的发展，全球光伏电站的发电成本已逐渐接近石化燃料发电成本，光伏发电正逐步进入平价发电时代。近来在面对大尺寸电池片的切割时，以往采用的传统机械掰片方式由于普遍存在的掰片精度差、隐裂风险大、抗弯曲强度低且极易出现脱晶现象等缺陷而逐渐被激光无损切割方式所取代。

现有的激光无损切割先是用一束脉冲激光聚焦在电池片表面，并在切割线的首尾两端进行长度为0.5-2mm、深度为20％-50％不等的开槽，从而在电池片切割线的两端形成应力诱导槽；再用一束红外连续激光沿着电池片的切割线进行扫描，从而沿着电池片切割线对电池片进行加热，以使得电池片受光照区温度迅速上升，当形成足够的温度梯度时，应力超过阈值后电池片就会沿着激光扫描方向即沿着电池片切割线裂开，则完成电池片切割，该过程即被称为热裂过程。

上述光伏电池片激光无损切割方法在实际生产应用中，通常有两种切割方式：第一种是转盘式分工位，如公开号为CN111558773A的中国发明专利申请，其公开了一种太阳能电池片的无损切割方法，这种方式至少包括上料拍照工位、激光开槽工位、激光热裂切片工位、下料工位，其中激光开槽工位和激光热裂切片工位是两个相互独立的工位，激光开槽工位一般是用脉冲激光结合振镜场镜的方式对电池片切割线的首、尾两端分别进行开槽；激光热裂切片工位是用一束连续激光对电池片切割线进行扫描，加热电池片来裂片；由于设备在运行过程中会产生无法避免的震动，而当设备震动达到一定程度会直接导致在工作面上的热裂激光中心和/或开槽激光中心发生偏移，并且振镜自身也会存在一定程度的温度漂移和零点漂移，当热裂激光切割路径与开槽激光切割路径偏差±30μm时，电池片开槽首、尾两端就会有明显的弧度甚至于电池片会出现无法裂开的情况；而为了减小由于震动带来两个激光光斑中心位置的偏差，一般是通过延长单次电池片的切割周期从而让设备整体的震动减小，但通过延长单次切割周期的方式会让设备整体的效率和产能有所下降，但不能解决因振镜漂移而产生的偏移。

另一种无损裂片的实施方式为直线型切割，其工作方式为开槽激光器和热裂激光器均通过切割头竖直向下进行激光输出，其中工作面上的热裂激光光斑始终滞后于开槽激光光斑几十甚至上百毫米；电池片匀速直线的先经过开槽激光切割头，通过打开开槽激光进行开首槽；电池片再继续向前运动经过热裂激光切割头，此时打开热裂激光进行裂片；当电池片继续运行，其尾端接近开槽激光切割头时进行开尾槽；电池片继续向前运行直至全部通过热裂激光切割头，关闭热裂激光器，即完成电池片的一个切割周期。此种实施方式中由于热裂激光光斑始终滞后于开槽激光光斑，若电池片的切割线与电池片的运动方向存在一定的角度，开槽激光的切割路径就会与热裂激光的切割路径不重合，从而产生一定的偏移，当偏移量超过30 μm时，亦会出现电池片开槽首、尾两端有明显的弧度的现象。

综上，现有的上述两种光伏电池片无损切割都存在开槽激光切割路径与热裂激光切割路径易出现偏差而导致裂片质量低下的问题。

实用新型内容

针对上述问题，本实用新型提供了一种光伏电池片无损切割装置，其能解决现有光伏电池片无损切割应用中存在的开槽、热裂激光切割路径偏差而导致的切割质量低下的问题。