專利名稱：劃線機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種用于制作薄膜太陽能電池的劃線機(jī)。
背景技術(shù)：
近年來，隨著現(xiàn)代工業(yè)的高速發(fā)展，對(duì)能源量的需求越來越大，傳統(tǒng)的煤炭、石油、 天然氣等能源正逐漸枯竭；可再生能源，主要是太陽能，從2000年開始迅猛發(fā)展。利用太陽能的產(chǎn)品主要是薄膜太陽能電池，其結(jié)構(gòu)包括玻璃等材料制成的基板，以及通過沉積、濺射等工藝設(shè)置在基板上的薄膜層，該薄膜層以非晶硅(amorphous silicon，簡稱a_Si)、微晶硅、CIGS (銅銦硒化鎵)、CdTe (銻化鎘)、多元化合物等不同材質(zhì)的單層或多層結(jié)構(gòu)所制成， 薄膜層的作用在于實(shí)現(xiàn)光電轉(zhuǎn)換。薄膜太陽能電池制造的關(guān)鍵工序之一，是利用劃線機(jī)將連續(xù)的薄膜層劃分為多個(gè)電池單元，并在各個(gè)的電池單元之間建立串聯(lián)連接結(jié)構(gòu)。每個(gè)電池單元包括前電極、后電極和光吸收單元三層結(jié)構(gòu)，因此每個(gè)電池單元通常需要三次刻劃才能完成。為了使各個(gè)電池單元在串接起來后能形成最佳的電壓和電流，要求各個(gè)電池單元的面積盡量相同，即三條刻劃線要盡量保持平行。將連續(xù)的薄膜層劃分為多個(gè)電池單元的劃線機(jī)，包括機(jī)架、承載臺(tái)、切割頭裝置、 集塵裝置、抽吸裝置以及用于控制承載臺(tái)和切割頭裝置運(yùn)動(dòng)的控制系統(tǒng)。機(jī)架包括底座和固定在底座上的龍門架；承載臺(tái)用于承載薄膜太陽能電池基板，其安裝在底座上，并可在馬達(dá)驅(qū)動(dòng)下在水平面內(nèi)沿Y方向移動(dòng)而完成劃線動(dòng)作；切割頭裝置用于在基板上劃線，包括基座和安裝在基座上的劃線部，其中基座安裝在龍門架上，并可在馬達(dá)的驅(qū)動(dòng)下在水平面內(nèi)沿X方向移動(dòng)，完成不同劃線間的進(jìn)給動(dòng)作；集塵裝置用于收集并排除劃線過程中的灰塵粉粒等，以保持電池單元清潔。圖1示出公知的第一種劃線機(jī)的結(jié)構(gòu)示意圖。請(qǐng)參照?qǐng)D1，公知的第一種劃線機(jī) 10中，集塵裝置包括集塵部12和連接部13，集塵部12內(nèi)具有集塵室121，集塵室121底部具有用于吸入粉塵的吸塵口，集塵部12上設(shè)有通孔122，吸塵口可以設(shè)置在通孔122的下端處；連接部13的一端固定在基座11上，另一端固定在集塵部12上，從而將集塵裝置固定連接到基座11上。連接部13內(nèi)具有與集塵部12的集塵室121連通的氣道；抽吸裝置通過管路連通于連接部13的氣道。切割頭裝置包括安裝到基座11的安裝部14和固定在安裝部14下面的劃線部15，在安裝部14與基座11之間安裝有拉伸彈簧16，劃線時(shí)，由劃線機(jī)的控制系統(tǒng)控制切割頭裝置向下移動(dòng)，使劃線部15穿出集塵部12的通孔122，作用于基板表面而進(jìn)行劃線動(dòng)作。在劃線過程中，在抽吸裝置的抽吸力作用下，劃線過程產(chǎn)生的粉塵便由通孔122下端吸塵口被抽吸到集塵室內(nèi)，再通過抽吸裝置的管路排出到劃線機(jī)外。為了起到良好的除塵效果，在不損傷基板表面薄膜的情況下，集塵部12的底面距離基板100表面越小越好，然而當(dāng)太陽能電池的基板發(fā)生彎曲變形時(shí)，特別是大幅面太陽能電池的基板經(jīng)常發(fā)生變形量比較大的彎曲變形，這時(shí)，基板100容易撞到集塵裝置的集塵部12底部，導(dǎo)致薄膜刮傷。[0007]圖2示出公知的第二種劃線機(jī)的結(jié)構(gòu)示意圖。請(qǐng)參照?qǐng)D2，公知的第二種劃線機(jī) 20中，集塵裝置包括集塵部22和連接部23。集塵部22內(nèi)具有集塵室221，集塵室221底部具有用于吸入粉塵的吸塵口。連接部23的一端固定在基座21上，另一端固定在集塵部22 上，從而將集塵裝置固定連接到基座21上。連接部23內(nèi)具有與集塵部22的集塵室221連通的氣道；抽吸裝置通過管路連通于連接部23的氣道。切割頭裝置包括安裝到基座21的固定部24和固定在固定部24下端部的劃線部25，在固定部24與基座21之間安裝有拉伸彈簧26。該第二種劃線機(jī)中，集塵裝置安裝在切割頭裝置的后方，當(dāng)切割頭裝置沿著Y方向向前運(yùn)動(dòng)劃線產(chǎn)生的粉塵由后方的集塵裝置清除。然而，該公知的第二種劃線機(jī)同樣存在當(dāng)基板100發(fā)生變形時(shí)容易撞到集塵裝置的集塵部22底部而導(dǎo)致薄膜刮傷的問題。因此，如何在薄膜太陽能電池制作過程中充分保護(hù)基板上的薄膜層不被刮傷已經(jīng)成為業(yè)界關(guān)注的議題之一。

實(shí)用新型內(nèi)容為了解決上述現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題，本實(shí)用新型提供一種劃線機(jī)，其能在薄膜太陽能電池制作過程中避免基板的薄膜層刮傷。本實(shí)用新型提出了一種劃線機(jī)。此劃線機(jī)包括安裝在所述劃線機(jī)包括機(jī)架上的基座以及切割頭裝置、集塵裝置；其中切割頭裝置包括安裝部，安裝在所述基座上，并能沿豎直方向移動(dòng)；劃線部，固定在所述安裝部下面；集塵裝置安裝在所述切割頭裝置上，隨著所述切割頭裝置的移動(dòng)而移動(dòng)。在本實(shí)用新型的一實(shí)施例中，所述劃線部突出所述集塵裝置1 3mm。在本實(shí)用新型的一實(shí)施例中，所述集塵裝置可拆卸地安裝在所述切割頭裝置上。在本實(shí)用新型的一實(shí)施例中，所述集塵裝置固定安裝在所述切割頭裝置上。在本實(shí)用新型的一實(shí)施例中，所述集塵裝置設(shè)置在所述切割頭裝置下面，所述集塵裝置上設(shè)有通孔，以供所述切割頭裝置的劃線部通過。在本實(shí)用新型的一實(shí)施例中，所述集塵裝置設(shè)置在所述切割頭裝置后面或者側(cè)面。在本實(shí)用新型的一實(shí)施例中，所述集塵裝置包括集塵部，其內(nèi)具有集塵室，底部具有用于吸入粉塵的吸塵口，集塵部底面由吸塵口處開始向上傾斜，傾斜角度為5°
40° ο在本實(shí)用新型的一實(shí)施例中，所述集塵裝置還包括連接部，分別固定于所述集塵部和所述切割頭裝置。在本實(shí)用新型的一實(shí)施例中，所述連接部的底端部固定于所述集塵部，中部固定于所述切割頭裝置，頂端部為自由端；所述基座上對(duì)應(yīng)所述連接部的自由端位置處設(shè)有導(dǎo)向槽。在本實(shí)用新型的一實(shí)施例中，所述集塵裝置由輕質(zhì)材料制成?；谏鲜?，本實(shí)用新型的劃線機(jī)中，由于集塵裝置固定在切割頭裝置上，所以當(dāng)基板因?yàn)樽冃味枰懈铑^裝置上升或下降時(shí)，集塵裝置能隨著切割頭裝置一起上升或下降，因此，能避免由于基板變形而發(fā)生的集塵裝置容易刮傷太陽能電池基板及其上的薄膜層的問題。[0021]為讓本實(shí)用新型的上述特征和優(yōu)點(diǎn)能更明顯易懂，下文特舉實(shí)施例，并配合所附的圖作詳細(xì)說明如下。

圖1示出公知的第一種劃線機(jī)的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2示出公知的第二種劃線機(jī)的結(jié)構(gòu)示意圖。圖3示出本實(shí)用新型的劃線機(jī)的第一實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。圖4示出本實(shí)用新型的劃線機(jī)的第二實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。主要附圖標(biāo)記說明100 基板10、20、30、40 劃線機(jī)11、21、31、41 基座12、22、32、42 集塵部121、221、321、421 集塵室122,322 通孔13、23、33、43 連接部14,24,34,44 安裝部15、25、35、45 劃線部16、26、36、46 拉伸彈簧37、47 連接板
具體實(shí)施方式
實(shí)施例1圖3示出本實(shí)用新型的劃線機(jī)的第一實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。請(qǐng)參照?qǐng)D3，本實(shí)用新型第一實(shí)施例的劃線機(jī)30，用于將薄膜太陽能電池中連續(xù)的薄膜層劃分為多個(gè)電池單元， 包括機(jī)架、承載臺(tái)、基座31、切割頭裝置、集塵裝置、抽吸裝置以及用于控制承載臺(tái)和切割頭裝置運(yùn)動(dòng)的控制系統(tǒng)。機(jī)架包括底座和固定在底座上的龍門架；承載臺(tái)(圖中未示出)用于承載薄膜太陽能電池基板100，承載臺(tái)安裝在底座上，并可在馬達(dá)驅(qū)動(dòng)下在水平面內(nèi)沿Y方向移動(dòng)而完成劃線動(dòng)作?；?1安裝在龍門架上，并可在馬達(dá)的驅(qū)動(dòng)下在水平面內(nèi)相對(duì)于龍門架沿X 方向(即垂直于圖面的方面)移動(dòng)，完成不同劃線間的進(jìn)給動(dòng)作。切割頭裝置用于在基板100上劃線，以將薄膜層分隔成若干個(gè)電池單元。切割頭裝置包括安裝到基座31的安裝部34和固定在安裝部34下面的劃線部35，在安裝部34與基座31之間安裝有拉伸彈簧36，以實(shí)現(xiàn)切割頭裝置能相對(duì)于基座31的上下移動(dòng)，劃線部 35可以是劃線刀、劃線針等，劃線部的底端部突出集塵裝置底端面2mm，當(dāng)然該突出的距離不限于2mm，可根據(jù)清潔度要求及基板尺寸等尺寸具體確定，通常在1 3mm范圍內(nèi)均是可行的。本實(shí)施例中的切割頭裝置不限于機(jī)械式切割頭裝置，其他類型的如激光式切割頭裝置等也是可行的，在使用激光式切割頭裝置時(shí)，不必要求劃線部的底端部突出集塵裝置底端面一定長度。[0042]集塵裝置用于收集并排除劃線過程中的灰塵粉粒等，以保持電池單元清潔。集塵裝置包括集塵部32，集塵部32內(nèi)具有集塵室321，集塵室321底部具有用于吸入粉塵的吸塵口，集塵部32上設(shè)有通孔322，吸塵口可以設(shè)置在通孔322的下端處，以簡化結(jié)構(gòu)。抽吸裝置通過管路連通于集塵部32內(nèi)的集塵室321，抽吸并排出集塵室321內(nèi)的粉塵。本實(shí)施例1中的集塵裝置優(yōu)選由塑料或鈦等輕質(zhì)材料制成，可以任何方式直接或者間接地固定連接在切割頭裝置上的安裝部34，因此能夠隨著切割頭裝置的上下移動(dòng)而移動(dòng)，當(dāng)基板100發(fā)生向上攏起或者下沉變形而需要?jiǎng)澗€部上長升或下降時(shí)，集塵裝置也隨著上升或下降，所以在劃線過程中集塵裝置的底部與基板100之間的距離值可以維持基本不變，因此集塵裝置的集塵部底部不會(huì)撞到基板100，從而避免了基板上面的薄膜層刮傷問題；同時(shí)，能夠達(dá)到比較高的清潔度。優(yōu)選地，集塵裝置還包括連接部33，其底端固定在集塵部32上，連接部33通過連接板37并用螺栓、螺母等可拆卸件固定到切割頭裝置的安裝部34，從而通過連接部33、連接板37間接地將集塵裝置固定到切割頭裝置，實(shí)現(xiàn)集塵裝置與切割頭裝置的聯(lián)動(dòng)。此種情況下，連接部33內(nèi)具有與集塵部32的集塵室321連通的氣道；抽吸裝置通過管路連通于連接部33的氣道，抽吸并排出集塵室321內(nèi)的粉塵。進(jìn)一步優(yōu)選地，連接部33為若干根豎直桿，在基座31的下面設(shè)在若干個(gè)導(dǎo)向槽311，豎直桿的底端處與集塵部32固定連接，中間處與切割頭裝置的安裝部34固定連接，頂端處與基座31下面的導(dǎo)向槽311對(duì)正，可伸入到導(dǎo)向槽311內(nèi)，以提供其隨切割頭裝置和集塵裝置上下移動(dòng)的空間，并起到導(dǎo)向作用。更進(jìn)一步優(yōu)選地，集塵裝置的集塵部底面由吸塵口處開始向上傾斜20°，當(dāng)然集塵部底面相對(duì)于水平面的傾斜角度不以此為限，該傾斜角度在5° 40°范圍內(nèi)均是可行的。在此優(yōu)選的實(shí)施方式中，進(jìn)一步確保了在劃線過程中，集塵部底面的吸塵口與基板之間的距離相對(duì)比較小，而除吸塵口之外的集塵部底面的其他部分與基板之間的距離相對(duì)比較大，如此，當(dāng)基板發(fā)生變形時(shí)，特別是發(fā)生向上攏起或者下沉變形時(shí)，能夠進(jìn)一步防止集塵部底面邊緣部位刮傷基板上的薄膜。使用本實(shí)施例1的劃線機(jī)在劃線時(shí)，由劃線機(jī)的控制系統(tǒng)控制切割頭裝置與集塵裝置同時(shí)向下移動(dòng)，劃線部35作用于薄膜太陽能電池表面而進(jìn)行劃線動(dòng)作；在抽吸裝置的抽吸力作用下，劃線過程產(chǎn)生的粉塵經(jīng)集塵裝置的吸塵口、集塵室、抽吸裝置的管路而排出到劃線機(jī)外。實(shí)施例2圖4示出本實(shí)用新型的劃線機(jī)的第二實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。請(qǐng)參照?qǐng)D4，本實(shí)用新型第二實(shí)施例的劃線機(jī)40，用于將薄膜太陽能電池中連續(xù)的薄膜層劃分為多個(gè)電池單元， 包括機(jī)架、承載臺(tái)、基座41、切割頭裝置、集塵裝置、抽吸裝置以及用于控制承載臺(tái)和切割頭裝置運(yùn)動(dòng)的控制系統(tǒng)。機(jī)架結(jié)構(gòu)與第一實(shí)施例相同，這里不再贅述。切割頭裝置與第一實(shí)施例基本相同，包括安裝到基座41的安裝部44和固定在安裝部44下面的劃線部45，在安裝部44與基座41之間安裝有拉伸彈簧46。集塵裝置優(yōu)選由塑料或鈦等輕質(zhì)材料制成，包括集塵部42，集塵部42內(nèi)具有集塵室421，集塵室421底部具有用于吸入粉塵的吸塵口。本實(shí)施例2中的集塵裝置設(shè)置在切割頭裝置后方，切割頭裝置的劃線部45不需要穿過集塵裝置，所以集塵裝置的集塵室421上無需設(shè)置通孔。集塵裝置也可設(shè)置在切割頭裝置的兩側(cè)，當(dāng)切割頭裝置的劃線部45來回劃線時(shí)，避免基板上面的薄膜層刮傷問題；同時(shí)，能夠達(dá)到比較高的清潔度。抽吸裝置通過管路連通于集塵部42內(nèi)的集塵室421，抽吸并排出集塵室421內(nèi)的粉塵。集塵裝置通過焊接、鉚接、卡扣連接等固定連接方式固定到切割頭裝置的安裝部44，因此能夠隨著切割頭裝置的上下移動(dòng)而移動(dòng)，當(dāng)基板100發(fā)生向上攏起或者下沉變形而需要?jiǎng)澗€部上長升或下降時(shí)，集塵裝置也隨著上升或下降，所以在劃線過程中集塵裝置的底部與基板100之間的距離值可以維持基本不變，因此集塵裝置的集塵部底部不會(huì)撞到基板100，從而避免了基板上面的薄膜層刮傷問題；同時(shí)，能夠達(dá)到比較高的清潔度。優(yōu)選地，集塵裝置還包括底端部固定在集塵部42上的連接部43，連接部43通過連接板47并用螺栓、螺母等可拆卸件或者其他固定方式固定到切割頭裝置的安裝部44，從而通過連接部43、連接板47間接地將集塵裝置固定到切割頭裝置，實(shí)現(xiàn)集塵裝置與切割頭裝置的聯(lián)動(dòng)。此種情況下，連接部43內(nèi)具有與集塵部42的集塵室421連通的氣道；抽吸裝置通過管路連通于連接部43的氣道，抽吸并排出集塵室421內(nèi)的粉塵。進(jìn)一步優(yōu)選地，連接部43為若干根豎直桿，在基座41的下面設(shè)在若干個(gè)導(dǎo)向槽411，豎直桿的底端處與集塵部42固定連接，中間處與切割頭裝置的安裝部44固定連接，頂端處與基座41下面的導(dǎo)向槽411對(duì)正，可伸入到導(dǎo)向槽411內(nèi)，以提供其隨切割頭裝置和集塵裝置上下移動(dòng)的空間， 并起到導(dǎo)向作用。更進(jìn)一步優(yōu)選地，集塵裝置的集塵部底面由吸塵口處開始向上傾斜20 °，當(dāng)然集塵部底面相對(duì)于水平面的傾斜角度不以此為限，該傾斜角度在5° 40°范圍內(nèi)均是可行的。在此優(yōu)選的實(shí)施方式中，進(jìn)一步確保了在劃線過程中，集塵部底面的吸塵口與基板之間的距離相對(duì)比較小，而除吸塵口之外的集塵部底面的其他部分與基板之間的距離相對(duì)比較大，如此，當(dāng)基板發(fā)生變形時(shí)，特別是發(fā)生向上攏起或者下沉變形時(shí)，能夠進(jìn)一步防止集塵部底面邊緣部位刮傷基板上的薄膜。在該優(yōu)選的實(shí)施方式中，由于集塵裝置設(shè)置在切割頭裝置后方，集塵部底面的吸塵口設(shè)置位置優(yōu)選在集塵部底面的前端部，這樣，當(dāng)基板發(fā)生變形時(shí)，可以進(jìn)一步減小集塵部底面與基板之間可能發(fā)生干涉的面積。使用本實(shí)用新型的劃線機(jī)劃線時(shí)，由劃線機(jī)的控制系統(tǒng)控制切割頭裝置與集塵裝置同時(shí)向下移動(dòng)，劃線部45作用于薄膜太陽能電池表面而進(jìn)行劃線動(dòng)作；在抽吸裝置的抽吸力作用下，劃線過程產(chǎn)生的粉塵經(jīng)集塵裝置的吸塵口、集塵室、抽吸裝置的管路而排出到劃線機(jī)外。雖然本實(shí)用新型已以實(shí)施例公開如上，然其并非用以限定本實(shí)用新型，任何所屬技術(shù)領(lǐng)域中具有普通知識(shí)的技術(shù)人員，在不脫離本實(shí)用新型的精神和范圍內(nèi)，當(dāng)可作些許的更動(dòng)與潤飾，故本實(shí)用新型的保護(hù)范圍當(dāng)以所附的權(quán)利要求所界定的范圍為準(zhǔn)。
權(quán)利要求1.一種劃線機(jī)，其特征在于，包括 基座，安裝在所述劃線機(jī)的機(jī)架上； 切割頭裝置，包括安裝部，安裝在所述基座上，并能沿豎直方向移動(dòng)； 劃線部，固定在所述安裝部下面；集塵裝置，安裝在所述切割頭裝置上，隨著所述切割頭裝置的移動(dòng)而移動(dòng)。
2.如權(quán)利要求1所述的劃線機(jī)，其特征在于，所述劃線部突出所述集塵裝置1 3mm。
3.如權(quán)利要求1所述的劃線機(jī)，其特征在于，所述集塵裝置可拆卸地安裝在所述切割頭裝置上。
4.如權(quán)利要求1所述的劃線機(jī)，其特征在于，所述集塵裝置固定安裝在所述切割頭裝置上。
5.如權(quán)利要求1所述的劃線機(jī)，其特征在于，所述集塵裝置設(shè)置在所述切割頭裝置下面，所述集塵裝置上設(shè)有通孔，以供所述切割頭裝置的劃線部通過。
6.如權(quán)利要求1所述的劃線機(jī)，其特征在于，所述集塵裝置設(shè)置在所述切割頭裝置后面或者側(cè)面。
7.如權(quán)利要求1所述的劃線機(jī)，其特征在于，所述集塵裝置包括集塵部，其內(nèi)具有集塵室，底部具有用于吸入粉塵的吸塵口，集塵部底面由吸塵口處開始向上傾斜，傾斜角度為5° 40°。
8.如權(quán)利要求1所述的劃線機(jī)，其特征在于，所述集塵裝置還包括 連接部，分別固定于所述集塵部和所述切割頭裝置。
9.如權(quán)利要求8所述的劃線機(jī)，其特征在于，所述連接部的底端處固定于所述集塵部， 中間處固定于所述切割頭裝置，頂端處為自由端；所述基座上對(duì)應(yīng)所述連接部的自由端位置處設(shè)有導(dǎo)向槽。
10.如權(quán)利要求1-9之任一項(xiàng)所述的劃線機(jī)，其特征在于，所述集塵裝置由輕質(zhì)材料制成。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種劃線機(jī)，包括機(jī)架上的基座以及切割頭裝置、集塵裝置；其中切割頭裝置包括安裝部，安裝在所述基座上，并能沿豎直方向移動(dòng)；劃線部，固定在所述安裝部下面；集塵裝置安裝在所述切割頭裝置上，隨著所述切割頭裝置的移動(dòng)而移動(dòng)。本實(shí)用新型的劃線機(jī)中，由于集塵裝置固定在切割頭裝置上，所以當(dāng)基板因?yàn)樽冃味枰懈铑^裝置上升或下降時(shí)，集塵裝置能隨著切割頭裝置一起上升或下降，因此，能避免由于基板變形而發(fā)生的集塵裝置容易刮傷太陽能電池基板及其上的薄膜層的問題。
文檔編號(hào)H01L31/18GK202231048SQ20112035438
公開日2012年5月23日 申請(qǐng)日期2011年9月15日 優(yōu)先權(quán)日2011年9月15日
發(fā)明者林信志, 謝天宏 申請(qǐng)人:力錸光電科技(揚(yáng)州)有限公司