一种单片太阳能电池片边缘刻蚀用防挤压夹具的制作方法

文档序号:14952230发布日期:2018-07-17 22:48阅读:330来源:国知局

本发明涉及太阳能电池技术领域,具体为一种单片太阳能电池片边缘刻蚀用防挤压夹具。



背景技术:

在太阳能电池片制作工艺步骤如下:1、制绒,将硅片表面腐蚀成金字塔状的形貌;2、扩散,硅片表面形成pn结;3、刻蚀,将硅片边缘的pn结去掉,防止电池短路;4、去psg,清洗硅片表面,去除二氧化硅层;5、pecvd,在硅片表面镀一层减反射膜;6、印刷烧结,印刷电极及背场,并烘干烧结。

面对全球能源危机,太阳能光伏发电技术已经成为半导体行业的新的发展热点,晶硅太阳能电池制造分为制绒、扩散、等离子刻蚀、psg清洗、pecvd镀膜、丝网印刷、烧结等工序,而扩散工艺会导致硅片边缘出现n型结层,会导致电池正负电极出现n型导通通路,影响太阳能电池的发电效率,因此需要将该层物质去除。

等离子刻蚀工艺是一种常用的刻蚀方法,该工艺是在辉光放电条件下将气体cf4激发成等离子体,对硅片周边进行刻蚀。等离子刻蚀是目前产业常用的刻蚀方法之一,其原理为采用cf4和o2作为反应气体,将硅片叠放在一起后,让裸露出来的边缘的硅材料和反应气体反生反应,最终起到边缘刻蚀的效果,打断电池正负两级的导通通路。从刻蚀的原理可看出,刻蚀夹具是影响刻蚀效果的重要因素,夹具对硅片的施压太大会导致硅片碎裂,施压太小或者不均匀会导致反应气体渗透至硅片上下表面,对不需要刻蚀的区域造成损伤,影响发电效率。传统夹具结构简单,刻蚀效果不稳定,刻蚀夹具结构为采用两块金属矩形板,金属板两相对边连接有金属螺杆,两侧通过螺杆和螺栓将两块金属板间的硅片夹紧。

现有技术中申请号为201120531290.4的“一种太阳能电池片的刻蚀夹具”、申请号为201110309173.8的“一种晶硅太阳能电池干法刻蚀夹具”以及申请号为201621296389.x的“一种晶硅太阳能电池片的刻蚀夹具”这三个申请文件均可以解决传统夹具的缺陷,这三种夹具均是通过先将电池片堆叠放置于两块夹板之间,然后放入等离子刻蚀机内进行边缘刻蚀。

但是上述的申请文件在进行边缘刻蚀时,还存在较为明显的缺陷:1、虽然可以使电池片在夹设时受力更加均匀,但是一批电池片中仍然会存在少部分电池片表面过于光滑,无法很好的与其余电池片完成堆叠夹设,容易发生滑动,此时需要将这部分电池片选出,单独进行边缘刻蚀,但是由于表面更光滑,夹具提供的力度必须更大,则更容易造成电池片损坏,产生经济损失;2、使用夹具对电池片进行堆叠夹设,一定会对电池片上表面的pn结造成磨损,从而影响电池片的光电转换效率,造成不必要的损失。



技术实现要素:

本发明的目的在于提供一种单片太阳能电池片边缘刻蚀用防挤压夹具,以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的,本发明提供如下技术方案:

一种单片太阳能电池片边缘刻蚀用防挤压夹具,包括基板、夹设装置以及固定装置,所述夹设装置和固定装置均设置于基板上;

夹设装置,包括夹板、底板以及按钮开关,所述夹板固定于基板上,所述夹板一侧侧壁开设有安装槽和开关槽,所述安装槽设置于基板和开关槽之间,所述安装槽内固定有电动推杆一,所述底板活动插接于安装槽内,且底板固定于电动推杆一杆体上,所述开关槽内固定有弹簧,所述按钮开关活动插设于开关槽内,所述按钮开关固定于弹簧上,所述按钮开关与电动推杆一电性连接;

固定装置,包括移动板、保护罩以及真空吸盘,所述移动板活动设置于基板上,所述移动板上设置有控制面板,所述移动板靠近安装槽一侧固定有电动推杆二,所述保护罩固定于电动推杆二杆体上,所述保护罩中活动插设有固定杆,所述固定杆一端固定于移动板上,所述真空吸盘固定于固定杆远离移动板一端,所述电动推杆二和真空吸盘均电性连接于控制面板上。

优选的,所述夹板靠近移动板一侧侧壁上设置有缓冲层。

优选的,所述保护罩与固定杆连接处设置有密封套。

优选的,所述固定杆对称设置于电动推杆二两侧。

优选的,所述移动板靠近基板一端固定有滑块,所述滑块活动设置于滑槽中,所述滑槽开设在基板上。

优选的,所述移动板上固定有真空发生器,所述真空发生器分别连接于真空吸盘和控制面板上。

与现有技术相比,本发明的有益效果是:

本发明中底板用来放置单片电池片,然后推动移动板向夹板一侧移动,固定杆上的真空吸盘直接将电池片吸附固定住,然后将电池片推动至贴设在夹板侧壁上,电池片触碰到按钮开关,底板运动至安装槽内,不再对电池片起支撑作用,电池片通过真空吸盘固定在夹板和保护罩之间,然后通过保护罩的移动,将电池片远离夹板一侧表面罩住,通过夹板和保护罩很好的保护表面免受刻蚀。

本发明通过真空吸盘的设置,避免了电池片被挤压夹设,有效的防止了碎片现象的产生,而且通过真空吸盘来吸附固定电池片的上表面,能够更好的避免上表面的pn结被破坏,不会影响电池片的光电转换效率,十分有效且值得推广。

本发明可以将无法直接堆叠夹设的单片电池片进行固定夹设,从而在不会夹碎电池片以及不会破坏电池片表面pn结的情况下,合理有效地进行边缘刻蚀,大大提高了工作效率,也避免了大量的经济损失。

附图说明

图1为本发明的夹具整体结构示意图;

图2为本发明的夹板结构剖视示意图;

图3为本发明的基板与移动板连接结构示意图;

图4为本发明的保护罩与固定杆连接结构示意图;

图5为本发明进行刻蚀时状态示意图。

图中:1基板、2夹板、3安装槽、4电动推杆一、5底板、6开关槽、7按钮开关、8弹簧、9移动板、91滑块、92滑槽、10控制面板、11电动推杆二、12保护罩、121密封套、13固定杆、14真空吸盘、141真空发生器、100电池片。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。

请参阅图1-5,本发明提供一种技术方案:

一种单片太阳能电池片边缘刻蚀用防挤压夹具,如说明书附图1所示,包括基板1、夹设装置以及固定装置,夹设装置和固定装置均设置于基板1上,基板1的设置,方便夹具整体的移动和操作,夹设装置固定于基板1上表面,固定装置活动设置于基板1上表面,固定装置可以沿着基板1上表面平稳的移动。

夹设装置,包括夹板2、底板5以及按钮开关7,夹板2固定于基板1上,夹板2垂直固定在基板1上表面,夹板2一侧侧壁开设有安装槽3和开关槽6,开关槽6设置于安装槽3上方,安装槽3设置于基板1和开关槽6之间,安装槽3内固定有电动推杆一4,电动推杆一4通过外部电源提供电能,电动推杆一4选用无锡艾尔特线性运动机械有限公司生产的dt50型电动推杆,可以在通电后直接通过开关控制往复直线运动,十分方便,底板5活动插接于安装槽3内,底板5可以在安装槽3内自由活动,且底板5固定于电动推杆一4杆体上,当电动推杆一4没有被启动时,底板5处于安装槽3外部,用来放置电池片100,当电动推杆一4启动后,电动推杆一4的杆体带动底板5向安装槽3内部运动,完全回缩至安装槽3内部,如说明书附图5所示。

开关槽6内固定有弹簧8,弹簧8水平设置于开关槽6内,按钮开关7活动插设于开关槽6内,按钮开关7固定于弹簧8上,弹簧8用来起到复位的作用,按钮开关7初始状态时,按钮开关7远离弹簧8一端部分露出开关槽6外,便于电池片100的触碰,从而实现打开按钮开关7的作用,按钮开关7与电动推杆一4电性连接,当按钮开关7被挤压触碰后,控制电动推杆一4通电启动,将底板5回缩至安装槽3内,从而将电池片100的底部边缘暴露出来,以便对边缘进行刻蚀。

固定装置,包括移动板9、保护罩12以及真空吸盘14,移动板9活动设置于基板1上,移动板9靠近基板1一端固定有滑块91,滑块91活动设置于滑槽92中,滑槽92开设在基板1上,移动板9通过滑块91配合着滑槽92的设置,可以自由的在基板1上表面进行平稳的移动。

移动板9上设置有控制面板10,控制面板10固定于移动板9上,移动板9靠近安装槽3一侧固定有电动推杆二11,电动推杆二11也通过外部电源提供电能,电动推杆二11由于带动的部件较多,所以选用动力更大的推杆类型,选用无锡艾尔特线性运动机械有限公司生产的dt150型电动推杆,保护罩12固定于电动推杆二11杆体上,电动推杆二11启动后,电动推杆二11的杆体带动保护罩12进行水平运动。

保护罩12中活动插设有固定杆13,固定杆13水平设置,保护罩12可以在固定杆13上自由滑动,固定杆13一端固定于移动板9上,固定杆13通过移动板9进行固定,也就可以随着移动板9一起同步运动,真空吸盘14固定于固定杆13远离移动板9一端,固定杆13贯穿保护罩12,另一端固定有真空吸盘14,真空吸盘用来对电池片100进行吸附固定,当真空吸盘14吸附固定住电池片100后,电动推杆二11带动保护罩12向电池片100一侧运动,使保护罩12刚好将电池片100靠近真空吸盘14一侧的表面完全罩住,防止刻蚀气体接触。

控制面板10上设置有多个单独工作的开关,电动推杆二11和真空吸盘14均电性连接于控制面板10上,控制面板10上的开关分别单独与电动推杆二11、真空吸盘14连接,移动板9上固定有真空发生器141,真空发生器141分别连接于真空吸盘14和控制面板10上,通过控制面板10上开关的控制启动,使得真空发生器141抽出真空,让真空吸盘14能够正常工作,对电池片100进行吸附,当吸附固定完成后,控制面板10上的开关控制电动推杆二11启动,带动保护罩12将电池片100罩住,然后进行刻蚀。

作为一个优选,夹板2靠近移动板9一侧侧壁上设置有缓冲层,缓冲层材质选用橡胶材料,可以对电池片100进行保护,也能更好的防止电池片100表面接触到刻蚀气体。

作为一个优选,保护罩12与固定杆13连接处设置有密封套121,防止保护罩12在固定杆13上移动时从连接处漏入刻蚀气体。

作为一个优选,固定杆13对称设置于电动推杆二11两侧,对称设置的两根固定杆13,可以使得结果更加稳定,而且对电池片100的吸附固定效果更好。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例,对于本领域的普通技术人员而言,可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型,本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

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