IBC多栅线太阳能电池片的焊接方法及装置与流程

本发明涉及太阳能电池组件生产领域，尤其涉及一种IBC多栅线太阳能电池片的焊接方法及装置。

背景技术：

太阳能电池片之间需通过焊带连接形成电池组件，传统的焊接方法采用接触式焊接方式。然而，随着硅片厚度的不断减薄、电池栅线的不断增多，栅线越来越细，接触式焊接法的碎片率不断增大。

因此，传统的接触式的IBC(Inter digitated Back Contact，交叉背接触)多栅线太阳能电池片的焊接方法的碎片率高。

技术实现要素：

基于此，有必要提供碎片率低的IBC多栅线太阳能电池片的焊接方法及装置。

一种IBC多栅线太阳能电池片的焊接方法，包括：

获取IBC多栅线太阳能电池片的焊接图形；

根据所述焊接图形确定焊接路径；所述焊接路径及所述焊接图形包括焊接点；

获取焊接模式及所述焊接模式对应的焊接参数；

根据所述焊接路径的每一个焊接点的位置信息确定对应的激光方向，并根据所述焊接参数确定激光焊接速度及出光状态；

控制激光器以所述激光焊接速度、所述出光状态及所述焊接路径的每一个焊接点的激光方向，对所述IBC多栅线太阳能电池片进行焊接。

一种IBC多栅线太阳能电池片的焊接装置，包括：

焊接图形获取模块，用于获取IBC多栅线太阳能电池片的焊接图形；

焊接路径确定模块，用于根据所述焊接图形确定焊接路径；所述焊接路径及所述焊接图形包括焊接点；

模式参数获取模块，用于获取焊接模式及所述焊接模式对应的焊接参数；

焊接方式确定模块，用于根据所述焊接路径的每一个焊接点的位置信息确定对应的激光方向，并根据所述焊接参数确定激光焊接速度及出光状态；

焊接控制执行模块，用于控制激光器以所述激光焊接速度、所述出光状态及所述焊接路径的每一个焊接点的激光方向，对所述IBC多栅线太阳能电池片进行焊接。

上述IBC多栅线太阳能电池片的焊接方法及装置，获取IBC多栅线太阳能电池片的焊接图形；根据焊接图形确定焊接路径；焊接路径及焊接图形包括焊接点；获取焊接模式及焊接模式对应的焊接参数；根据焊接路径的每一个焊接点的位置信息确定对应的激光方向，并根据焊接参数确定激光焊接速度及出光状态；控制激光器以激光焊接速度、出光状态及焊接路径的每一个焊接点的激光方向，对IBC多栅线太阳能电池片进行焊接。如此，控制激光器对IBC多栅线太阳能电池片进行焊接，由于激光器焊接的方式为非接触式焊接方式，因此，该IBC多栅线太阳能电池片的焊接方法及装置的碎片率低，且焊接面积小，得到的IBC多栅线太阳能电池片的接触电阻小。

附图说明

图1为一实施例的IBC多栅线太阳能电池片的焊接方法的流程图；

图2为图1的IBC多栅线太阳能电池片的焊接方法的一个步骤的具体流程图；

图3为图1的IBC多栅线太阳能电池片的焊接方法的另一个步骤的具体流程图；

图4为一实施例的IBC多栅线太阳能电池片的焊接装置的结构图；

图5为另一实施例的IBC多栅线太阳能电池片的焊接装置的结构图；

图6为图4或图5的IBC多栅线太阳能电池片的焊接装置的一个模块的单元结构图。

具体实施方式

为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。附图中给出了本发明的较佳的实施例。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本发明的公开内容的理解更加透彻全面。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“或/及”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

如图1所示，本发明一实施例的IBC多栅线太阳能电池片的焊接方法，包括：

S110：获取IBC多栅线太阳能电池片的焊接图形。

首先获取包含体现对IBC多栅线太阳能电池片的焊接需求的焊接图形。焊接需求包括焊接范围、焊点间隔、焊接拉力。即焊接图形可以体现焊接范围、焊点间隔、焊接拉力等焊接需求。

焊接图形可以通过焊接点来表示。每个焊接点通过位置信息表示；进一步地，焊接图形还可以体现焊点大小，焊接点还可以包括焊点大小。

具体地，可以通过接收用户绘制指令的方式绘制焊接图形，并在绘制完成之后获取到该焊接图形。还可以通过导入外来文件的方式获取IBC多栅线太阳能电池片的焊接图形。

S130：根据焊接图形确定焊接路径。焊接路径及焊接图形包括焊接点。

根据焊接图形中的各个焊接点的分布方式，采用横向或纵向运动的方式确定焊接路径。

S150：获取焊接模式及焊接模式对应的焊接参数。

焊接模式包括脉冲模式(简称QCW模式)及连续模式(简称CW模式)。

在脉冲模式下焊接参数包括：激光器参数及扫描振镜参数。其中，激光器参数包括：激光器的离焦量、激光功率、脉宽、激光波形、频率。扫描振镜参数包括扫描振镜的空跳速度、激光开延时、激光关延时、跳转延时等。其中，离焦量、激光功率、脉宽可以决定脉冲模式下的焊接质量，频率、空跳速度、激光开延时、激光关延时、跳转延时可以决定脉冲模式下的焊接速度。

具体地，离焦量是激光焦点距离作用物质间的距离；脉宽(Pulse-Width)是脉冲宽度的缩写，脉冲宽度就是高电平持续的时间；空跳速度是空跳时扫描振镜运行的速度；激光开延时是激光器开光前扫描振镜提前或延迟的时间，可以为正也可以为负，其中正可以表示激光器开光前扫描振镜延迟，负可以表示激光器开光前扫描振镜提前；激光关延时是激光器关光前振镜提前或延迟的时间；跳转延时时空跳后使扫描振镜运动静止到位的调节时间。

连续模式下焊接参数包括：激光器参数及扫描振镜参数。其中，激光器参数包括：激光器的离焦量和激光功率。扫描振镜参数包括：打标速度、激光开延时、激光关延时、跳转延时、拐弯延时等参数。其中，离焦量、激光功率、打标速度可以决定连续模式下的焊接质量，打标速度、激光开延时、激光关延时、跳转延时、拐弯延时可以决定连续模式下的焊接速度。

具体地，打标速度是打标时扫描振镜运行的速度；拐弯延时是在拐角处使扫描振镜运动曲线到位的调节时间。

在一个具体实施例中，脉冲模式及连续模式下的扫描振镜参数可以通过打标或焊接软件进行设置。

在其中一个具体实施例中，激光器通过光纤、扩束镜、聚焦镜等光学器件与扫描振镜进行连接。由于扫描振镜具有较高的重复定位精度，能够提高激光定位的精准度确保激光无角度无偏移地作用在焊带上，并能保证长时间运行的稳定可靠性。

S170：根据焊接路径的每一个焊接点的位置信息确定对应的激光方向，并根据焊接参数确定激光焊接速度及出光状态。

可以通过焊接路径中的每一个焊接点的位置信息，确定对应的激光方向。可以根据焊接参数中的频率、空跳速度、激光开延时、激光关延时、跳转延时确定脉冲模式下的激光焊接速度；可以根据焊接参数中的打标速度、激光开延时、激光关延时、跳转延时、拐弯延时确定连续模式下的激光焊接速度。可以根据焊接参数中的激光功率确定出光状态。

S190：控制激光器以激光焊接速度、出光状态及焊接路径的每一个焊接点的激光方向，对IBC多栅线太阳能电池片进行焊接。

可以通过发送对应的控制指令到激光器的方式，实现控制激光器以激光焊接速度、出光状态及焊接路径的每一个焊接点的激光方向，对IBC多栅线太阳能电池片进行焊接。

需要说明的是，激光器焊接的方式焊接点小，能够精确的作用在细且薄的焊带上，能够满足对IBC多栅线太阳能电池片进行焊接的需求。

激光器可以为脉冲激光器、连续激光器，也可以是YAG(Yttrium Aluminum Garnet，钇铝石榴石)激光器以及半导体激光器等。

上述IBC多栅线太阳能电池片的焊接方法，获取IBC多栅线太阳能电池片的焊接图形；根据焊接图形确定焊接路径；焊接路径及焊接图形包括焊接点；获取焊接模式及焊接模式对应的焊接参数；根据焊接路径的每一个焊接点的位置信息确定对应的激光方向，并根据焊接参数确定激光焊接速度及出光状态；控制激光器以激光焊接速度、出光状态及焊接路径的每一个焊接点的激光方向，对IBC多栅线太阳能电池片进行焊接。如此，控制激光器对IBC多栅线太阳能电池片进行焊接，由于激光器焊接的方式为非接触式焊接方式，因此，该IBC多栅线太阳能电池片的焊接方法的碎片率低，且焊接面积小，得到的IBC多栅线太阳能电池片的接触电阻小。

另外，上述IBC多栅线太阳能电池片的焊接方法，对于一批相同的IBC多栅线太阳能电池片，可以采用相同的焊接图形、焊接路径、焊接模式、焊接参数得到相同的激光焊接速度、出光状态及焊接路径的每一个焊接点的激光方向。因此，可以方便地实现相同的IBC多栅线太阳能电池片的大批量自动化生产。

请参阅图2，在其中一个实施例中，为了使用户能够自主选择焊接区域。根据焊接图形确定焊接路径的步骤，包括：

S231：在焊接图形的基础上，接收焊接区域选择指令。

可以通过显示焊接图形的方式，使得用户可以在显示的焊接图形的基础上输入焊接区域选择指令。可以通过在显示的焊接图形的基础上，选择焊接点的方式输入焊接区域选择指令。选择焊接点的方式可以是选择一个或多个区域块、选择一段或多段焊接线路、选择一个或多个焊接点中的一项或多项。其中，一段焊接线路是指在横向或纵向上的一次无需改变方向的运动可以焊接到的焊接点的集合组成的路径。

S233：根据焊接区域选择指令，确定焊接区域。

根据用户输入的焊接区域选择指令，可以确定需要进行焊接的焊接区域。可以理解地，焊接区域可以是由一个或多个区域块、一段或多段焊接线路、一个或多个焊接点中的一项或多项组成的焊接点的集合。

S235：根据焊接区域，确定焊接路径。

在确定了焊接区域之后，可以根据焊接区域中焊接点的分布方式，来确定焊接区域中的每个焊接点的焊接顺序，从而确定焊接路径。

在其中一个具体实施例中，步骤S235之后，还包括步骤：显示焊接路径；接收路径修改指令；根据路径修改指令重新确定焊接路径。如此，为用户提供一种修改焊接路径的方式，提高了IBC多栅线太阳能电池片的焊接方法的交互性，用户能够自主选择焊接路径，可以更全面地满足用户需求。

在其中一个具体实施例中，为了优化焊接路径，根据焊接区域，确定焊接路径的步骤，包括：

(a)、根据焊接区域，确定初始焊接路径。

(b)、对初始焊接路径进行路径优化，得到优化后的焊接路径。

可以采用最短路径原则，对初始焊接路径进行优化。如此，优化后的焊接路径为最短路径，可以节约焊接的时间。

在其中一个实施例中，为提高IBC多栅线太阳能电池片的焊接方法的交互性。获取焊接模式及焊接模式对应的焊接参数的步骤，包括：

S351：接收模式选择指令，并根据模式选择指令确定焊接模式。

在本实施例中，可以通过显示模式选择界面的方式，提供用户交互界面。从而，用户可以通过该模式选择界面选择焊接模式。即执行终端接收用户通过模式选择界面输入的模式选择指令。

S353：根据焊接模式接收参数输入指令。

可以根据焊接模式显示该焊接模式对应的参数输入界面，从而使用户可以通过该参数输入界面输入参数输入指令。

S355：根据参数输入指令确定焊接参数。

在接收到用户输入的参数输入指令之后，可以根据该参数输入指令确定焊接参数。

可以理解地，在其它实施例中，也可以通过获取预设的焊接模式及焊接参数的方式获取焊接模式及焊接模式对应的焊接参数。预设的焊接模式及焊接参数可以存储在预设位置，从而可以通过到预设位置处获取的方式，获取到焊接模式及焊接模式对应的焊接参数。

在其中一个实施例中，为了使焊接图形的形式多样化，焊接点包括位置信息及规格信息；规格信息包括焊点大小。

根据焊接路径的每一个焊接点的位置信息确定对应的激光方向，并根据焊接参数确定激光焊接速度及出光状态的步骤，包括：

根据焊接路径的每一个焊接点的位置信息确定对应的激光方向，并根据焊接参数及焊点大小确定激光焊接速度及出光状态。

如此，使得不同焊接点的焊接速度及出光状态可以不同，即可以得到不同大小的焊接点。也即，能够实现包括不同大小的焊接点的焊接图形的IBC多栅线太阳能电池片的焊接。

在其中一个实施例中，控制激光器以激光焊接速度、出光状态及焊接路径的每一个焊接点的激光方向，对IBC多栅线太阳能电池片进行焊接的步骤包括：

控制激光器以激光焊接速度、出光状态及焊接路径的每一个焊接点的激光方向，采用局部逐点冷加工的焊接方式对IBC多栅线太阳能电池片进行焊接。如此，可防止IBC多栅线太阳能电池片大面积受热面产生翘曲变形。

请参阅图4，本发明还提供一种与上述IBC多栅线太阳能电池片的焊接方法对应的IBC多栅线太阳能电池片的焊接装置，包括：

焊接图形获取模块410，用于获取IBC多栅线太阳能电池片的焊接图形；

焊接路径确定模块430，用于根据焊接图形确定焊接路径；焊接路径及焊接图形包括焊接点；

模式参数获取模块450，用于获取焊接模式及焊接模式对应的焊接参数；

焊接方式确定模块470，用于根据焊接路径的每一个焊接点的位置信息确定对应的激光方向，并根据焊接参数确定激光焊接速度及出光状态；

焊接控制执行模块490，用于控制激光器以激光焊接速度、出光状态及焊接路径的每一个焊接点的激光方向，对IBC多栅线太阳能电池片进行焊接。

上述IBC多栅线太阳能电池片的焊接装置，获取IBC多栅线太阳能电池片的焊接图形；根据焊接图形确定焊接路径；焊接路径及焊接图形包括焊接点；获取焊接模式及焊接模式对应的焊接参数；根据焊接路径的每一个焊接点的位置信息确定对应的激光方向，并根据焊接参数确定激光焊接速度及出光状态；控制激光器以激光焊接速度、出光状态及焊接路径的每一个焊接点的激光方向，对IBC多栅线太阳能电池片进行焊接。如此，控制激光器对IBC多栅线太阳能电池片进行焊接，由于激光器焊接的方式为非接触式焊接方式，因此，该IBC多栅线太阳能电池片的焊接装置的碎片率低，且焊接面积小，得到的IBC多栅线太阳能电池片的接触电阻小。

另外，上述IBC多栅线太阳能电池片的焊接装置，对于一批相同的IBC多栅线太阳能电池片，可以采用相同的焊接图形、焊接路径、焊接模式、焊接参数得到相同的激光焊接速度、出光状态及焊接路径的每一个焊接点的激光方向。因此，可以方便地实现相同的IBC多栅线太阳能电池片的大批量自动化生产。

请参阅图5，在其中一个实施例中，还包括：选择指令接收模块521及焊接区域确定模块525；

选择指令接收模块521，用于在焊接图形的基础上，接收焊接区域选择指令；

焊接区域确定模块525，用于根据焊接区域选择指令，确定焊接区域；

焊接路径确定模块530，用于根据焊接区域，确定焊接路径。

在其中一个实施例中，焊接路径确定模块，包括：

初始焊接路径确定单元(图未示)，用于根据焊接区域，确定初始焊接路径；

优化焊接路径确定单元(图未示)，用于对初始焊接路径进行路径优化，得到优化后的焊接路径。

请参阅图6，在其中一个实施例中，模式参数获取模块包括：

焊接模式确定单元651，用于接收模式选择指令，并根据模式选择指令确定焊接模式；

参数指令接收单元653，用于根据焊接模式接收参数输入指令；

焊接参数确定单元655，用于根据参数输入指令确定焊接参数。

请重新参阅图4，在其中一个实施例中，焊接点包括位置信息及规格信息；规格信息包括焊点大小；

焊接方式确定模块470，用于根据焊接路径的每一个焊接点的位置信息确定对应的激光方向，并根据焊接参数及焊点大小确定激光焊接速度及出光状态。

在其中一个实施例中，焊接控制执行模块490，用于控制激光器以激光焊接速度、出光状态及焊接路径的每一个焊接点的激光方向，采用局部逐点冷加工的焊接方式对IBC多栅线太阳能电池片进行焊接。

上述IBC多栅线太阳能电池片的焊接装置与上述IBC多栅线太阳能电池片的焊接方法对应，因此，对于相同的细节技术特征，在此并不赘述。

以上实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出多个变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。