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(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210568342.8 (22)申请日 2022.05.20 (71)申请人 卡门哈斯激光科技 (苏州) 有限公司 地址 215201 江苏省苏州市苏州工业园区 苏虹西路15 5号 (72)发明人 刘进 周志凯 马守宝 刘良清  唐旺  (74)专利代理 机构 重庆天成卓越专利代理事务 所(普通合伙) 50240 专利代理师 谭小容 (51)Int.Cl. B23K 26/046(2014.01) B23K 26/064(2014.01) B23K 26/073(2006.01) B23K 26/38(2014.01)B23K 26/70(2014.01) H01L 31/18(2006.01) (54)发明名称 太阳能光伏电池片无损裂片加热装置及方 法 (57)摘要 本发明公开了一种太阳能光伏电池片无损 裂片加热装置, 包括从上往下设置的加热激光模 块、 可调焦距准直模块、 分束模块和柱面聚焦模 块, 可调焦距准直模块能对激光器QBH接头端输 出的入射光进行准直形成入射准直光, 分束模块 能将入射准直光依次分成一列等距的若干分束 光, 柱面聚焦模块对全部分束光进行一维聚焦形 成出射光, 本发 明还公开一种太阳能光伏电池片 无损裂片加热方法, 包括以下步骤: 步骤A、 对裂 片路径起始位置和终结位置分别开一个应力引 导槽; 步骤B、 使加热激光模块的激光器QBH接头 端出光, 出射光在电池片表面投射成聚焦光斑; 步骤C、 聚焦光斑产生的热应力完成裂片, 具有裂 片过程稳定性高、 效率高、 节省空间成本、 裂片效 果好等优点。 权利要求书1页 说明书3页 附图2页 CN 114769846 A 2022.07.22 CN 114769846 A 1.一种太阳能光伏电池片无损裂片加热装置, 其特征在于: 包括从上往下设置的加热 激光模块、 可调焦距准直模块(2)、 分束模块(3)和柱面聚焦模块(4), 所述加热激光模块的 激光器QBH接头端(1)竖直朝下连接在可调焦距 准直模块(2)顶部, 可调焦距 准直模块(2)能 对激光器QBH接头端(1)输出的入射光进 行准直形成入射准直光(5), 所述分束模块(3)能将 入射准直光(5)依次分成一列等距的若干分束光(6), 可调焦距准直模块(2)能通过调节入 射准直光(5)直径调整相邻分束光(6)的间隙为零, 所述柱 面聚焦模块(4)对全部分束光(6) 进行一维聚焦形成出射 光(7)。 2.根据权利要求1所述的太阳能光伏电池片无损裂片加热装置, 其特征在于: 所述可调 焦距准直模块(2)对 入射光的准直焦距可调节范围为10 0mm~200mm。 3.根据权利要求1所述的太阳能光伏电池片无损裂片加热装置, 其特征在于: 所述分束 模块(3)包括若干分光平片(31)和若干 反射镜(32), 入射准直光(5)经过至少两个分光平片 (31)和最多一个反射镜(32)形成一束分束光(6), 且分束模块(3)通过上下端部的法兰固定 连接可调焦距准 直模块(2)、 柱面聚焦模块(4)。 4.根据权利要求3所述的太阳能光伏电池片无损裂片加热装置, 其特征在于: 所述分束 光(6)为八束, 光束直径一致且为20mm~25mm, 分束 光(6)排成一列后长度为160mm~200mm, 分光平片(31)入射 面镀有半透半反增透膜, 所述反射镜(32)镀有高反射膜。 5.根据权利要求1所述的太阳能光伏电池片无损裂片加热装置, 其特征在于: 所述柱面 聚焦模块(4)的工作面镀有增透膜, 带宽10 30nm~1090nm, 焦距为140m m~160mm。 6.一种太阳能光伏电池片无损裂片加热 方法, 其特 征在于, 包括以下步骤: 步骤A、 先借助振镜、 场镜对电池片(10)上的裂片 路径(9)起始位置和裂片 路径(9)终结 位置分别开一个应力引导槽, 然后采用权利要求 1—5任一所述的太阳能光伏电池片无损裂 片加热装置, 使柱面聚焦模块(4)正对电池片(10); 步骤B、 使加热激光模块的激光器QBH接头端(1)出光, 入射光依次经过可调焦距准直模 块(2)、 分束模块(3)和柱面聚焦模块(4)后形成出射光(7), 出射光(7)在电池片(10)表面投 射成聚焦光斑(8); 步骤C、 聚焦光斑(8)长轴 平行并完全覆盖裂片路径(9), 短轴通过装置整体上下平移调 节, 其产生的热应力使电池片(10)沿裂片路径(9)断裂, 完成裂片。 7.根据权利要求6所述的一种太阳能光伏电池片无损裂片加热方法, 其特征在于: 所述 步骤B中, 激光器QBH 接头端(1)的光纤 纤芯为14um~ 25um, 发出NA0.0 35~0.05的发散光。权 利 要 求 书 1/1 页 2 CN 114769846 A 2太阳能光 伏电池片无损 裂片加热装 置及方法 技术领域 [0001]本发明属于太阳能光伏电池片加工技术领域, 具体涉及 一种太阳能光伏电池片无 损裂片加热装置及方法。 背景技术 [0002]为了提高太阳能光伏组件的电压, 降低内阻, 组件厂家需要对电池片进行多片串 焊, 串焊前需要对大尺寸电池片进行切割, 切割成若干小尺 寸电池片; 太阳能光伏电池片的 无损切割方案可以做到断面光滑无微裂纹, 裂片位置无热影响区, 抗宆强度提升, 抗隐裂抗 碎片能力提升; 从而保持电池片的光电转换效率, 提高产品切割制程中和后段组件制程的 良品率, 成为目前电池片切割的主流方案 。 [0003]太阳能光伏电池片的无损切割技术的核心原理是激光热应力控制断裂技术, 目前 均采用固定方式加热激光器, 借助直线电机, 实现加热激光器和电池片的相对直线运动, 当 加热激光器位于电池片 裂片路径上方时, 加热激光器出光, 实现对电池片裂片路径加热, 从 而实现裂片的效果。 [0004]但现有技术存有以下弊端: 1)市场上加热激光器功率波动范围均在 ±2%左右, 提 高功率波动的稳定性需要付出较高的代价, 短期内很难实现; 2)直线电机运动, 必 然会导致 电池片的振动, 随着裂片节拍指标的提高, 需要对直线电机提速, 其稳定性和效率的矛盾突 出; 3)为解决直线电机运动速度的均匀性, 通常是拉长电机运动的行程, 电池片裂片路径在 空间上避开电机加速和减速的行程, 只在中间匀速行程中进行加热, 这样就会增大裂片设 备的空间, 提高成本, 降低裂片的节拍。 4)加热激光器、 电池片的相对直线运动和需要通过 移动光束来覆盖裂片路径均会导 致裂片的不稳定, 影响电池片裂片效果。 发明内容 [0005]本发明旨在 提供一种太阳能光伏电池片无损裂片加热装置及方法, 电池片裂片 稳 定、 加热效果好, 解决因加热激光器与电池片相对直线运动导致稳定性低、 效率低、 空间成 本高的问题。 [0006]为此, 本发明所采用的技术方案为: 一种太阳能光伏电池片无损裂片加热装置, 包 括从上往 下设置的加热激光模块、 可调焦距准直模块、 分束模块和柱面聚焦 模块, 所述加热 激光模块的激光器QBH接头端竖直朝下连接在可调焦距准直模块顶部, 可调焦距准直模块 能对激光器QBH接头端输出 的入射光进行准直形成入射准直光, 所述分束模块能将入射准 直光依次分成一列等距的若干 分束光, 可调焦距 准直模块能通过调节入射准直光直径调整 相邻分束光的间隙为 零, 所述柱面聚焦模块对 全部分束光进行一维聚焦形成出射 光。 [0007]作为上述方案的优选, 所述可调 焦距准直模块对入射光的准直焦距可调节范围为 100mm~200mm, 设计范围合理, 可调节范围广, 灵活性高、 适用范围广。 [0008]进一步优选为, 所述分束模块包括若干分光平片和若干反射镜, 入射准直光经过 至少两个分光平片和 最多一个反射镜形成一束分束光, 分束效率高, 分束模块通过上下端说 明 书 1/3 页 3 CN 114769846 A 3

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