[发明专利]一种光伏增效微结构紫外激光加工装置及方法

说明书

本发明涉及一种光伏增效微结构紫外激光加工装置及方法，所述装置包括有工件，工件设置在工作箱内底部，所述工作箱下方通过螺纹连接安装有Y直线运动模块，所述Y直线运动模块安装在平台框架上；所述平台框架横梁上安装有X直线运动模块，所述X直线运动模块上安装有Z直线运动模块；Z直线运动模块上通过铝制连接件安装有激光器，所述平台框架的一侧通过耐酸碱水管连接有耐酸碱水箱，所述耐酸碱水管上从靠近工作箱一侧依次设置有压力表、耐酸碱水泵和过滤器；本发明的优点是采用微结构加工的一次成形方法，在激光纳秒级脉冲内，溶液层下紫外激光通过光化学刻蚀去除玻璃材料、形成表面微结构。

技术领域

本发明属于机械加工生产技术领域，尤其涉及一种光伏增效微结构紫外激光加工装置及方法。

背景技术

激光技术是20世纪的重大发明之一。在电子与玻璃等非金属材料加工领域中，激光技术作为一种高效率、成本低、稳定性好的微细加工新技术，在工业应用和科学研究中占有举足轻重的地位；相较于传统加工技术，激光技术更适合硬脆材料的加工。然而针对不同材料的工艺开发需要使用不同波长的激光，加工硬脆材料常需要使用短波长的紫外激光或者超短脉冲激光，针对材料的复合加工与辅助加工措施也在不断的研发创新。

现有激光技术对于玻璃材料的加工，由于近年来国产化红外皮秒与紫外皮秒激光的出现，使激光器价格大幅下降，出现了超快激光器取代紫外纳秒激光器的说法。但由于这两种激光器的应用对象具有一定的重复性，单在晶圆划片，蓝宝石切割等微加工领域，紫外纳秒激光以其较低的采购成本、较快的加工效率依旧活跃在市场应用端客户，因此使用紫外纳秒激光可以保证所加工出来的微结构的精度要求，更是一个具有性价比的选择，因此，本发明使用纳秒紫外激光加工光伏玻璃表面的微结构。

发明内容

本发明的目的是提供一种光伏增效微结构紫外激光加工方法及装置，采用微结构加工的一次成形方法，在激光纳秒级脉冲内，溶液层下紫外激光通过光化学刻蚀去除玻璃表面材料，形成表面微结构。

为达到上述目的，一方面，本发明涉及的技术方案为：一种光伏增效微结构紫外激光加工装置，包括平台框架和工件，其技术要点是：所述工件设置在工作箱内底部，并通过夹具安装固定，所述工作箱下方通过螺纹连接安装有Y直线运动模块，所述Y直线运动模块安装在平台框架上；

所述平台框架上方设置有平台框架横梁，所述平台框架横梁上安装有X直线运动模块，所述X直线运动模块上安装有Z直线运动模块；

所述Z直线运动模块上通过铝制连接件安装有激光器，所述激光器的出光口前端设置有激光扫描振镜，所述激光扫描振镜下方设置有聚焦镜；

所述平台框架的一侧通过耐酸碱水管连接有耐酸碱水箱。

优选地，所述耐酸碱水管一端与工作箱相连，另一端与耐酸碱水箱相连。

优选地，所述耐酸碱水管上从靠近工作箱一侧依次设置有压力表、耐酸碱水泵和过滤器。

优选地，所述工作箱内设置有缓流碱性溶液。

优选地，所述缓流碱性溶液成分为氢氧化钠，溶液温度为70℃～90℃，缓流碱性溶液质量浓度为3g/L～7g/L。

优选地，所述缓流碱性溶液高出工件表面1～3mm。

另一方面，本发明还保护了一种光伏增效微结构紫外激光加工方法，其技术要点是：包括如下步骤：

S1：将工件安装在工作箱内；

S2：打开耐酸碱水泵，并调节其流量，使工作箱中的碱性溶液层高出工件表面1～3mm，在压力表中观察碱性溶液流量的压力信息；

S3：调整Z直线运动模块，将激光聚焦的平面调到工件表面上；

S4：在计算机上设置激光出光参数，加工速度，同时设置X直线运动模块和Y直线运动模块的运动轨迹路线等参数；