[发明专利]一种CIGS薄膜太阳能电池的刻划机构及其控制方法

说明书

本发明公开了一种CIGS薄膜太阳能电池的刻划机构及其控制方法，刻划机构包括有基座、一排旋转驱动电机和一排刻针，一排旋转驱动电机均固定于基座上且同步驱动旋转相同的圆心角度，一排旋转驱动电机的驱动轴均竖直向下延伸，一排刻针的顶端分别固定于对应旋转驱动电机的驱动轴上。本发明设置有旋转驱动电机带动成排的刻针同步旋转，从而实现每根刻针可按设定的旋转频率和旋转角度进行旋转调整针尖的刻划位置，保证刻针针尖的边缘部都可以均匀的刻划使用，即可以保证刻针针尖的边缘部都磨损一致，使得刻线宽度基本保持不变，理论上比传统刻划机构提升80‑100％的刻针寿命。

技术领域

本发明涉及CIGS薄膜太阳能电池制造领域，具体是一种CIGS薄膜太阳能电池的刻划机构及其控制方法。

背景技术

CIGS薄膜太阳能电池：由Cu(铜)、In(铟)、Ga(镓)、Se(硒)四种元素构成最佳比例的黄铜矿结晶，是组成电池板的关键技术。CIGS太阳能薄膜电池的构造为：衬底为覆有Mo(钼)层的钠钙玻璃，一般采用直流磁控溅射法沉积Mo层作为支持层，中间层为发电层CIGS薄膜，缓冲层是IZO薄膜，最后溅射AZO薄膜层。CIGS薄膜电池需要将膜层分割成很多小块，形成子电池，即需要采用机械刻针将Mo层以上膜层进行划开，但不伤害Mo层，在实际刻划过程中，控制刻针压入膜层的压力，就可以保证刻针既接触到Mo层，又不伤害Mo层。CIGS薄膜太阳能电池对刻线的宽度要求很严，一般要求50±30μm，新刻针针尖直径标准φ50±5μm，传统刻划机构的刻针从安装上开始一直到寿命到期为止，除了线槽切换时刻针的升降动作之外，刻针是固定不动的。如此运行一段时间后，刻针针尖平面就会由圆形磨损成长条形，即刻针平行于刻划方向的两边磨损程度远远大于垂直于刻划方向的两边。当刻针平行于刻划方向的两边的针尖宽度磨损到一定程度，导致刻线宽度会越来越小，当刻线宽度低于工艺标准后，就必须更换新的刻针。由于刻针的耐磨性要求非常高，所以刻针的价格昂贵。单台设备需要35根刻针，所以尽量减少刻针使用量或提升刻针使用寿命，将会很大程度上减少刻划设备的使用成本。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种CIGS薄膜太阳能电池的刻划机构及其控制方法，保证刻针的边缘部都可以均匀的刻划使用，使得边缘部磨损一致，使得刻线宽度基本保持不变，提高刻针的使用寿命。

本发明的技术方案为：

一种CIGS薄膜太阳能电池的刻划机构，包括有基座、一排旋转驱动电机和一排刻针，所述的一排旋转驱动电机均固定于基座上且同步驱动旋转相同的圆心角度，一排旋转驱动电机的驱动轴均竖直向下延伸，一排刻针的顶端分别固定于对应旋转驱动电机的驱动轴上。

所述的一排旋转驱动电机均与电机控制器连接，刻划机构的腔室进口处设置有计数传感器，所述的计数传感器、电机控制器均与主控制器连接。

所述的一排旋转驱动电机分别对应一个步进电机驱动器，多个步进电机驱动器均与电机控制器连接。

一种CIGS薄膜太阳能电池的刻划机构的控制方法，包括有以下步骤：当刻划机构腔室进口处的计数传感器计算CIGS薄膜太阳能电池的来料数量后，会将来料数量发送给主控制器，主控制器将来料数量发送给电机控制器，电机控制器根据来料数量分析设定一排旋转驱动电机同步驱动的旋转频率及旋转角度，当一排刻针刻划一定数量的CIGS薄膜太阳能电池后，在设定旋转频率下旋转设定的旋转角度，然后继续进行刻划操作，直至将所有来料均刻划完成，且保证刻针针尖的边缘部都均匀对CIGS薄膜太阳能电池进行刻划加工。

所述的电机控制器设定的旋转频率及旋转角度保证所有来料刻划完成时，一排旋转驱动电机同步驱动一圈或是多圈，即刻针针尖的边缘部都均匀对CIGS薄膜太阳能电池进行刻划加工。

本发明的优点：