專利名稱：一種制作太陽能電池電極的方法及裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種制作太陽電池電極的方法及裝置，尤其是涉及一種在晶體硅太陽電池上焊接導(dǎo)電柵線和匯流帶的方法。
背景技術(shù)：
目前，主流的太陽電池表面柵線采用絲網(wǎng)印刷方式印刷并燒結(jié)的方法，這種方法存在著遮光面積大，柵線電阻高的問題。

發(fā)明內(nèi)容
為了解決現(xiàn)有技術(shù)中太陽電池表面柵線遮光面積大，柵線電阻高的問題，本發(fā)明提供一種制作太陽能電池電極的方法及裝置。本發(fā)明解決上述技術(shù)問題的技術(shù)方案如下一種制作太陽電池電極的裝置，它包括視覺對位機械手和旋轉(zhuǎn)定位裝置，所述旋轉(zhuǎn)定位裝置包括托盤、在線印刷裝置、布線裝置、紅外線焊接裝置、冷卻裝置、匯流帶焊接裝置和剪線裝置，所述視覺對位機械手用于將基礎(chǔ)太陽能電池放到托盤上或?qū)⒒A(chǔ)太陽能電池從托盤上取下，所述旋轉(zhuǎn)定位裝置用于將托盤上的基礎(chǔ)天陽能電池依次送到在線印刷裝置、布線裝置、紅外線焊接裝置、冷卻裝置、 匯流帶焊接裝置和剪線裝置處。進一步的，所述托盤上設(shè)有彈簧補償裝置，該彈簧補償裝置使得放置其上的基礎(chǔ)太陽能電池做升降運動。進一步的，所述布線裝置上設(shè)有用于將導(dǎo)電柵線均勻排布在基礎(chǔ)太陽能電池上的布線機械手，所述布線機械手上設(shè)有引線固定裝置和剪線壓緊裝置。一種制作太陽電池電極的方法，其特征在于，它包括以下步驟
步驟1 視覺定位機械手通過視覺定位將基礎(chǔ)太陽能電池放入托盤上的多孔吸取裝置上負壓固定；
步驟2:旋轉(zhuǎn)定位裝置旋轉(zhuǎn)，將基礎(chǔ)太陽能電池送到在線印刷裝置下印刷金屬漿料； 步驟3 旋轉(zhuǎn)定位裝置旋轉(zhuǎn)，將托盤送到布線裝置下，布線裝置的布線機械手在印刷有金屬漿料的基礎(chǔ)太陽能電池上均勻的排布導(dǎo)電柵線；
步驟4 旋轉(zhuǎn)定位裝置旋轉(zhuǎn)，將托盤送到紅外線焊接裝置下，通過紅外加熱使金屬漿料受熱熔融，從而使基礎(chǔ)太陽能電池與導(dǎo)電柵線焊接在一起；
步驟5 旋轉(zhuǎn)定位裝置旋轉(zhuǎn)，焊接后的基礎(chǔ)太陽能電池通過滑動導(dǎo)軌被送到冷卻裝置冷卻；
步驟6 旋轉(zhuǎn)定位裝置旋轉(zhuǎn)，將托盤旋轉(zhuǎn)到匯流帶焊接裝置下，匯流帶焊接裝置通過熱風(fēng)焊接將匯流帶與基礎(chǔ)太陽能電池的一側(cè)的導(dǎo)電柵線連接；
步驟7 旋轉(zhuǎn)定位裝置旋轉(zhuǎn)，將托盤送到剪線裝置下，剪線裝置將基礎(chǔ)太陽能電池和匯流帶周圍過長的導(dǎo)電柵線剪掉；
步驟8 視覺定位機械手將制作好的電極的基礎(chǔ)太陽能電池取下。
4
進一步的，所述步驟3包括以下子步驟
步驟3. 1 布線機械手移動到剪線夾緊裝置，抓緊剪線夾緊裝置上排列好的多根導(dǎo)電柵線，然后剪線夾緊裝置松開，布線機械手移動一定距離，抽出一定長度的導(dǎo)電柵線，將其移動到太陽能電池的上方，所述導(dǎo)電柵線的長度與太陽能電池的長度相匹配；
步驟3. 2:引線固定裝置固定導(dǎo)電柵線，并用剪線裝置將多余的導(dǎo)電柵線剪斷，布線機械手取走剪斷后的導(dǎo)電柵線；
進一步的，所述步驟4中紅外加熱之前托盤的彈簧補償裝置頂升基礎(chǔ)太陽能電池，使基礎(chǔ)太陽能電池與導(dǎo)電柵線緊密貼合在一起。進一步的，所述步驟4中托盤的彈簧補償裝置的頂升力范圍為1 2. 5N。進一步的，所述基礎(chǔ)太陽能電池采用表面帶有可焊接的點或焊盤的普通晶體硅太陽電池。進一步的，所述導(dǎo)電柵線采用直徑范圍為0. 1 0. 18mm的金屬導(dǎo)線，其抗張強度大于2N,延伸率在20% 50%之間，電阻率小于1. 8X10-8ohm · m。進一步的，所述步驟2中印刷金屬漿料時的設(shè)定條件包括在線印刷裝置的刮刀壓力為5 15N，金屬漿料重量為40 150mg，金屬漿料合金熔點不高于300°C，金屬漿料的材質(zhì)為合金顆粒、有機物及無機溶劑的混合物，所述合金顆粒直徑為20 70μπι。進一步的，所述匯流帶為導(dǎo)電金屬材質(zhì)。進一步的，所述步驟4中紅外線加熱溫度不超過350°C，燒結(jié)時間范圍10 15S。進一步的，所述步驟5中冷卻時間2 10S。進一步的，所述步驟6中熱風(fēng)焊接加熱溫度不超過500°C，焊接時間范圍8 15S 本發(fā)明的有益效果是本發(fā)明采用在太陽電池上焊接導(dǎo)電柵線和匯流帶的方法，這種
方法在不增加遮光面積的情況下，有效的降低了串聯(lián)電阻，提高了電池的光電轉(zhuǎn)換效率。


圖1為本發(fā)明旋轉(zhuǎn)定位盤的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖2為本發(fā)明布線裝置放大示意圖3為本發(fā)明布線機械手布線中導(dǎo)電柵線未剪斷的狀態(tài)示意圖； 圖4為本發(fā)明布線機械手布線結(jié)束導(dǎo)電柵線被剪斷的狀態(tài)示意圖； 圖5為本發(fā)明基礎(chǔ)太陽能電池焊接導(dǎo)電柵線和匯流帶后的示意圖； 圖6本發(fā)明制作太陽能電池電極的方法流程圖。
具體實施例方式以下結(jié)合附圖對本發(fā)明的原理和特征進行描述，所舉實例只用于解釋本發(fā)明，并非用于限定本發(fā)明的范圍。如圖1和圖2所示，一種制作太陽電池電極的裝置，它包括視覺對位機械手和旋轉(zhuǎn)定位裝置2，所述旋轉(zhuǎn)定位裝置2包括托盤204、在線印刷裝置206、布線裝置207、紅外線焊接裝置208、冷卻裝置209、匯流帶焊接裝置210和剪線裝置211，所述視覺對位機械手用于將基礎(chǔ)太陽能電池104放到旋轉(zhuǎn)定位裝置2的托盤204上或?qū)⒒A(chǔ)太陽能電池104從托盤 204上取下，所述旋轉(zhuǎn)定位裝置2用于將托盤204上的基礎(chǔ)天陽能電池104依次送到在線印刷裝置206、布線裝置207、紅外線焊接裝置208、冷卻裝置209、匯流帶焊接裝置210和剪線裝置211處。所述托盤204上設(shè)有彈簧補償裝置，該彈簧補償裝置使得放置其上的基礎(chǔ)太陽能電池104做升降運動。所述布線裝置207上設(shè)有用于將導(dǎo)電柵線均勻排布在基礎(chǔ)太陽能電池104上的布線機械手2001，所述布線機械手2001上設(shè)有引線固定裝置2002、剪線夾緊裝置2003和與引線固定裝置連接的剪線裝置。如圖5所示，基礎(chǔ)太陽能電池104 (表面帶有焊盤103)通過焊接介質(zhì)金屬漿料與多根導(dǎo)電柵線101焊接在一起、匯流帶105設(shè)置在基礎(chǔ)太陽能電池104的一側(cè)，并與導(dǎo)電柵線101的引出端連接。基礎(chǔ)太陽能電池104可以采用表面帶有可焊接的點或焊盤的任何普通晶體硅太陽電池。導(dǎo)電柵線101可以采用直徑范圍0. 1 0. 18mm的金屬導(dǎo)線，抗張強度大于2N，延伸率在20% 50%之間，電阻率小于1. 8X10-8ohm · m。金屬漿料合金熔點不高于300°C。匯流帶105為導(dǎo)電金屬材質(zhì)，可以與導(dǎo)電柵線焊接在一起，引出電流，以便與其他太陽能電池連接。如圖6所示，一種制作太陽能電池電極的方法包括以下步驟，
步驟1 視覺定位機械手通過視覺定位將基礎(chǔ)太陽能電池放入托204上的多孔吸取裝置上負壓固定；
步驟2:旋轉(zhuǎn)定位裝置2旋轉(zhuǎn)，將基礎(chǔ)太陽能電池104送到在線印刷裝置206下印刷金屬漿料；
此步驟需要注意金屬漿料量的控制和基礎(chǔ)太陽能電池104的所受的壓力，以免過多的遮擋基礎(chǔ)太陽能電池104的受光面積及造成裂片，這里的優(yōu)選設(shè)定條件如下
刮刀壓力在5 15N ；金屬漿料量范圍40 150mg ；金屬漿料的材質(zhì)為錫銀銅等合金顆粒、有機物物及無機溶劑的混合物，合金顆粒直徑為20 70 μ m。步驟3 旋轉(zhuǎn)定位裝置2旋轉(zhuǎn)，將托盤204送到布線裝置207下，布線裝置207的布線機械手在印刷有金屬漿料的基礎(chǔ)太陽能電池104上均勻的排布導(dǎo)電柵線101 ；
如圖2、圖3和圖4所示，布線裝置207布線具體如下，
步驟3. 1 布線機械手2001移動到剪線夾緊裝置2003，抓緊剪線夾緊裝置2003上排列好的多根導(dǎo)電柵線101，然后剪線夾緊裝置2003松開，布線機械手2001移動一定距離，抽出一定長度的導(dǎo)電柵線101，將其移動到太陽能電池的上方，所述導(dǎo)電柵線101的長度與太陽能電池的長度相匹配；
步驟3. 2 引線固定裝置2002固定導(dǎo)電柵線，并用剪線裝置2004將多余的導(dǎo)電柵線剪斷，布線機械手2001取走剪斷后的導(dǎo)電柵線101 ；
步驟4 旋轉(zhuǎn)定位裝置2旋轉(zhuǎn)，將托盤204送到紅外線焊接裝置208下，通過紅外加熱使金屬漿料受熱熔融，從而使基礎(chǔ)太陽能電池104與導(dǎo)電柵線101焊接在一起，此步驟優(yōu)選設(shè)定條件如下紅外線加熱溫度不超過350°C ；燒結(jié)時間范圍10 15S ；
紅外加熱之前，托盤204的彈簧補償裝置頂升基礎(chǔ)太陽能電池104，使基礎(chǔ)太陽能電池104與導(dǎo)電柵線101緊密貼合在一起，彈簧補償裝置的頂升力范圍1 2. 5N ；
步驟5 旋轉(zhuǎn)定位裝置2旋轉(zhuǎn)，焊接后的基礎(chǔ)太陽能電池104通過斜坡狀滑動導(dǎo)軌212 被送到冷卻裝置209冷卻，冷卻時間2 IOS ；
利用弧形斜坡滑動導(dǎo)軌212提供張力，使基礎(chǔ)太陽能電池在滑動中保持電池與導(dǎo)電柵線相互貼合不移動的狀態(tài)從紅外線焊接裝置208整體移動到冷卻裝置209，如果沒有滑動導(dǎo)軌212，基礎(chǔ)太陽能電池104與導(dǎo)電柵線101尚未冷卻就分離的話導(dǎo)電柵線會與電池片分離，導(dǎo)電柵線101所受的張力大小為1 2. 5N。步驟6 旋轉(zhuǎn)定位裝置2旋轉(zhuǎn)，將托盤204旋轉(zhuǎn)到匯流帶焊接裝置210下，匯流帶焊接裝置210通過熱風(fēng)焊接將匯流帶105與基礎(chǔ)太陽能電池104的一側(cè)的導(dǎo)電柵線101連接；
匯流帶焊接裝置210包括剪帶及壓帶裝置、傳送機構(gòu)、固定及升降裝置，匯流帶焊接裝置210可以通過剪帶及壓帶裝置定長送料并由剪帶裝置將匯流帶剪斷，傳送機構(gòu)將上過助焊劑的匯流帶送入固定及升降裝置負壓固定，升降裝置上升使得匯流帶105與導(dǎo)電柵線 101壓緊，然后熱風(fēng)焊接，這里的優(yōu)選設(shè)定條件如下熱風(fēng)加熱溫度不超過500°C;焊接時間范圍8 15S ；頂升力2 5N。步驟7 旋轉(zhuǎn)定位裝置2旋轉(zhuǎn)，將托盤204送到剪線裝置211下，剪線裝置211將基礎(chǔ)太陽能電池104和匯流帶105周圍過長的導(dǎo)電柵線101剪掉；
步驟8 視覺定位機械手將制作好的電極的基礎(chǔ)太陽能電池104取下。
以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種制作太陽電池電極的裝置，其特征在于，它包括視覺對位機械手和旋轉(zhuǎn)定位裝置，所述旋轉(zhuǎn)定位裝置包括托盤、在線印刷裝置、布線裝置、紅外線焊接裝置、冷卻裝置、匯流帶焊接裝置和剪線裝置，所述視覺對位機械手用于將基礎(chǔ)太陽能電池放到托盤上或?qū)⒒A(chǔ)太陽能電池從托盤上取下，所述旋轉(zhuǎn)定位裝置用于將托盤上的基礎(chǔ)天陽能電池依次送到在線印刷裝置、布線裝置、紅外線焊接裝置、冷卻裝置、匯流帶焊接裝置和剪線裝置處。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種制作太陽電池電極的裝置，其特征在于，所述托盤上設(shè)有彈簧補償裝置，該彈簧補償裝置使得放置其上的基礎(chǔ)太陽能電池做升降運動。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種制作太陽電池電極的裝置，其特征在于，所述布線裝置上設(shè)有用于將導(dǎo)電柵線均勻排布在基礎(chǔ)太陽能電池上的布線機械手，所述布線機械手上設(shè)有剪線夾緊裝置、引線固定裝置和與引線固定裝置連接的剪線裝置。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種制作太陽電池電極的裝置，其特征在于，所述紅外線焊接裝置和冷卻裝置之間設(shè)有滑動導(dǎo)軌，所述滑動導(dǎo)軌為弧形，且沿著從紅外線焊接裝置和冷卻裝置的方向逐漸升高。
5.一種制作太陽電池電極的方法，其特征在于，它包括以下步驟步驟1 視覺定位機械手通過視覺定位將基礎(chǔ)太陽能電池放入托盤上的多孔吸取裝置上負壓固定；步驟2:旋轉(zhuǎn)定位裝置旋轉(zhuǎn)，將基礎(chǔ)太陽能電池送到在線印刷裝置下印刷金屬漿料； 步驟3 旋轉(zhuǎn)定位裝置旋轉(zhuǎn)，將托盤送到布線裝置下，布線裝置的布線機械手在印刷有金屬漿料的基礎(chǔ)太陽能電池上均勻的排布導(dǎo)電柵線；步驟4 旋轉(zhuǎn)定位裝置旋轉(zhuǎn)，將托盤送到紅外線焊接裝置下，通過紅外加熱使金屬漿料受熱熔融，從而使基礎(chǔ)太陽能電池與導(dǎo)電柵線焊接在一起；步驟5 旋轉(zhuǎn)定位裝置旋轉(zhuǎn)，焊接后的基礎(chǔ)太陽能電池通過滑動導(dǎo)軌被送到冷卻裝置冷卻；步驟6 旋轉(zhuǎn)定位裝置旋轉(zhuǎn)，將托盤旋轉(zhuǎn)到匯流帶焊接裝置下，匯流帶焊接裝置通過熱風(fēng)焊接將匯流帶與基礎(chǔ)太陽能電池的一側(cè)的導(dǎo)電柵線連接；步驟7 旋轉(zhuǎn)定位裝置旋轉(zhuǎn)，將托盤送到剪線裝置下，剪線裝置將基礎(chǔ)太陽能電池和匯流帶周圍過長的導(dǎo)電柵線剪掉；步驟8 視覺定位機械手將制作好的電極的基礎(chǔ)太陽能電池取下。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種制作太陽電池電極的方法，其特征在于，所述步驟3包括以下子步驟步驟3. 1 布線機械手移動到剪線夾緊裝置，抓緊剪線夾緊裝置上排列好的多根導(dǎo)電柵線，然后剪線夾緊裝置松開，布線機械手移動一定距離，抽出一定長度的導(dǎo)電柵線，將其移動到太陽能電池的上方，所述導(dǎo)電柵線的長度與太陽能電池的長度相匹配；步驟3.2 引線固定裝置固定導(dǎo)電柵線，并用剪線裝置將多余的導(dǎo)電柵線剪斷，布線機械手取走剪斷后的導(dǎo)電柵線；根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種制作太陽電池電極的方法，其特征在于，所述步驟4中紅外加熱之前托盤的彈簧補償裝置頂升基礎(chǔ)太陽能電池，使基礎(chǔ)太陽能電池與導(dǎo)電柵線緊密貼合在一起。
7.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種制作太陽電池電極的方法，其特征在于，所述步驟4中托盤的彈簧補償裝置的頂升力范圍為1 2. 5N。
8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種制作太陽電池電極的方法，其特征在于，所述基礎(chǔ)太陽能電池采用表面帶有可焊接的點或焊盤的普通晶體硅太陽電池。
9.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種制作太陽電池電極的方法，其特征在于，所述導(dǎo)電柵線采用直徑范圍為0. 1 0. 18mm的金屬導(dǎo)線，其抗張強度大于2N，延伸率在20% 50%之間， 電阻率小于1. 8X10-8ohm · m。
10.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種制作太陽電池電極的方法，其特征在于，所述步驟2 中印刷金屬漿料時的設(shè)定條件包括在線印刷裝置的刮刀壓力為5 15N，金屬漿料重量為 40 150mg，金屬漿料合金熔點不高于300°C，金屬漿料的材質(zhì)為合金顆粒、有機物及無機溶劑的混合物，所述合金顆粒直徑為20 70 μ m。
11.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種制作太陽電池電極的方法，其特征在于，所述步驟6中匯流帶為導(dǎo)電金屬材質(zhì)。
12.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種制作太陽電池電極的方法，其特征在于，所述步驟4中紅外線加熱溫度不超過350°C，燒結(jié)時間范圍10 15S。
13.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種制作太陽電池電極的方法，其特征在于，所述步驟5中冷卻時間2 IOS。
14.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種制作太陽電池電極的方法，其特征在于，所述步驟6中熱風(fēng)焊接加熱溫度不超過500°C，焊接時間范圍8 15S。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種制作太陽電池電極的裝置，它包括視覺對位機械手和旋轉(zhuǎn)定位裝置，所述旋轉(zhuǎn)定位裝置包括托盤、在線印刷裝置、布線裝置、紅外線焊接裝置、冷卻裝置、匯流帶焊接裝置和剪線裝置，所述視覺對位機械手用于將基礎(chǔ)太陽能電池放到托盤上或?qū)⒒A(chǔ)太陽能電池從托盤上取下，所述旋轉(zhuǎn)定位裝置用于將托盤上的基礎(chǔ)天陽能電池依次送到在線印刷裝置、布線裝置、紅外線焊接裝置、冷卻裝置、匯流帶焊接裝置和剪線裝置處，本發(fā)明還涉及一種制作太陽電池電極的方法。本發(fā)明的有益效果是本發(fā)明采用在太陽電池上焊接導(dǎo)電柵線和匯流帶的方法，這種方法在不增加遮光面積的情況下，有效的降低了串聯(lián)電阻，提高了電池的光電轉(zhuǎn)換效率。
文檔編號B23K1/005GK102208490SQ20111013320
公開日2011年10月5日 申請日期2011年5月23日 優(yōu)先權(quán)日2011年5月23日
發(fā)明者丁蓓, 李靂 申請人:武漢珈偉光伏照明有限公司