[发明专利]一种用于薄膜太阳能电池刻膜及打点的新装置

摘要

本发明涉及一种用于薄膜太阳能电池刻膜及打点的新装置。该装置包括激光器、支撑台座、自动聚焦控制、自动摄像定位、光学平台、工控机、电源和动态振镜扫描。其特点是，光学平台上设有送料机构，其一侧面设置了支撑台座，自动聚焦控制和自动摄像定位子系统。在支撑台座的横梁内设置了X-Y轴振镜扫描单元、Z轴前聚焦单元和激光器。工控机通过电缆分别与激光器、X-Y轴振镜扫描单元，Z轴前聚焦单元和电源连接。本发明具有结构简洁、工艺规范、生产成本低、易于大批量生产；具有扫描范围宽、聚焦光斑小且一致性好，能自动准确定位、工作效率高等优点，可以广泛地应用于非晶硅薄膜太阳能电池刻膜及打点等生产领域。

主权项

1. 一种用于薄膜太阳能电池刻膜及打点的新装置，它包括激光发生器(1-3)、支撑台座(1-4)、自动聚焦控制子系统(1-5)、自动摄像定位子系统(1-6)、光学平台(1-9)、工业控制计算机(1-10)、激光电源(1-11)和动态振镜扫描子系统，其特征是，在光学平台(1-9)上设有一个将薄膜太阳能电池基片(1-8)平稳移动的送料机构(1-7)，在光学平台(1-9)一侧面中间处设置有支撑台座(1-4)，在光学平台(1-9)的同一侧面且在支撑台座(1-4)两边分别设置有自动聚焦控制子系统(1-5)和自动摄像定位子系统(1-6)，工业控制计算机(1-10)和激光电源(1-11)设置在控制柜内；动态振镜扫描子系统由X-Y轴振镜扫描单元(1-1)和Z轴前聚焦单元(1-2)组成；X-Y轴振镜扫描单元(1-1)、Z轴前聚焦单元(1-2)和激光发生器(1-3)依次设置在支撑台座(1-4)的上横梁内；工业控制计算机(1-10)通过电缆线分别与激光发生器(1-3)、X-Y轴振镜扫描单元(1-1)，Z轴前聚焦单元(1-2)和激光电源(1-11)连接；X-Y轴振镜扫描单元(1-1)由X轴振镜电机(2-1)、Y轴振镜电机(2-2)、X轴电机驱动器(2-3)、Y轴电机驱动器(2-4)，X轴扫描振镜(2-5)和Y轴扫描振镜(2-6)组成；Z轴前聚焦单元(1-2)由聚焦镜(2-7)、Z轴移动镜头(2-8)，移动滑块(2-9)和移动镜头的驱动电机单元(2-10)组成；在三轴动态振镜扫描子系统工作时，激光器发生器(1-3)发出的激光束(2-13)首先进入Z轴移动镜头(2-8)，透过Z轴移动镜头(2-8)之后，光束快速分散，直接进入聚焦镜(2-7)，经过聚焦镜(2-7)汇聚的光束透过聚焦镜(2-7)，直至X轴扫描振镜(2-5)和Y轴扫描振镜(2-6)；X轴电机驱动器(2-3)和Y轴电机驱动器(2-4)依照工业控制计算机(1-10)发送信号驱动X轴振镜电机(2-1)和Y轴振镜电机(2-2)运转，进而带动X轴扫描振镜(2-5)和Y轴扫描振镜(2-6)偏转，X轴扫描振镜(2-5)和Y轴扫描振镜(2-6)之间的夹角最大为90°，X轴扫描振镜(2-5)和Y轴扫描振镜(2-6)均向夹角内偏转，其偏转的角度均为0°至45°，激光束(2-13)通过X轴扫描振镜(2-5)和Y轴扫描振镜(2-6)全反射后，再入射到待标刻的薄膜太阳能电池基片(1-8)表面，受控制的X轴扫描振镜(2-5)和Y轴扫描振镜(2-6)旋转完成聚焦激光束(2-13)在薄膜太阳能电池基片(1-8)表面的长和宽的扫描；依据待标刻图形轨迹与X轴扫描振镜(2-5)和Y轴扫描振镜(2-6)之间聚焦激光束(2-13)的中心直线距离的变化由工业控制计算机(1-10)发出的脉冲指令控制移动镜头的驱动电机单元(2-10)，随着伺服电机的运动，带动在电机轴上的移动滑块(2-9)，连接在移动滑块(2-9)上的Z轴移动镜头(2-8)随之快速移动，使得激光束(2-3)的焦点根据待标刻图形轨迹不同的位置不断变化，致使整个薄膜太阳能电池基片(1-8)上的每一个位置都能实现光斑的一致，Z轴移动镜头(2-8)可移动直线距离为±21mm。