一種機(jī)械刻刀的校準(zhǔn)裝置制造方法
【專利摘要】本實用新型涉及加工校準(zhǔn)領(lǐng)域，提供一種機(jī)械刻刀的校準(zhǔn)裝置，包括機(jī)臺，其中：還包括對機(jī)械刻刀的刀頭進(jìn)行調(diào)節(jié)的X/Y軸調(diào)節(jié)裝置，所述的機(jī)臺上設(shè)置有對刻刀刻劃位置進(jìn)行標(biāo)定的數(shù)字顯微鏡；本實用新型通過在機(jī)臺上設(shè)置數(shù)字顯微鏡對刻刀待刻劃的位置進(jìn)行X軸和Y軸十字標(biāo)定，當(dāng)?shù)额^在數(shù)字顯微鏡上呈不規(guī)則圖形或不在十字標(biāo)定的中心位置時，再通過X/Y調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)進(jìn)行X/Y軸的調(diào)節(jié)，當(dāng)數(shù)字顯微鏡上呈現(xiàn)規(guī)則且在十字標(biāo)定的中心位置時，刀頭垂直于樣品的表面進(jìn)行刻劃，通過本校準(zhǔn)裝置進(jìn)行校準(zhǔn)后再機(jī)械刻劃，有效減少機(jī)械刻劃時產(chǎn)生的彎曲、崩邊情況，減少死區(qū)面積，提高刻劃效率；進(jìn)一步增加電池的受光面積，提高電池的轉(zhuǎn)化效率。
【專利說明】一種機(jī)械刻刀的校準(zhǔn)裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及加工校準(zhǔn)領(lǐng)域，具體涉及太陽能電池機(jī)械刻刀的校準(zhǔn)裝置及校準(zhǔn)方法。
【背景技術(shù)】
[0002]光伏技術(shù)是一種能直接將太陽能轉(zhuǎn)化為電能的技術(shù)，由于受到各種因素的影響和推動，比如能源價格和氣候變暖等，它正在全世界范圍內(nèi)以前所未有的速度快速擴(kuò)張。太陽能電池發(fā)電的成本也在不斷地穩(wěn)定下降，使其逐步成為一種和常規(guī)發(fā)電在成本上相比擬甚至更為低廉的替代產(chǎn)品。
[0003]CIGS薄膜太陽能電池是CuInxGa (1-x) Se2的簡稱，其在玻璃或其它廉價襯底上沉積6層以上化合物半導(dǎo)體和金屬薄膜料，薄膜總厚度約3?4微米。該電池成本低、性能穩(wěn)定、抗輻射能力強(qiáng)，其光電轉(zhuǎn)換效率目前是各種薄膜太陽電池之首，光譜響應(yīng)范圍寬，在陰雨天光強(qiáng)下輸出功率高于其它任何種類太陽電池，被國際上稱為下一時代最有前途的廉價太陽電池之一，有可能成為未來光伏電池的主流產(chǎn)品之一。
[0004]目前，CIGS薄膜太陽能電池的生產(chǎn)加工流程為:濺射Mo層，激光刻劃Mo層，然后形成CIGS吸收層、CDS緩沖層、機(jī)械刻劃CIGS層、濺射透明導(dǎo)電膜摻鋁氧化鋅和透明導(dǎo)電層，清邊、封裝及測試；由于CIGS層和透明導(dǎo)電層的刻劃，以及電池本身結(jié)構(gòu)的原因，用納秒激光器不能滿足要求，因此目前市場上的主流工藝采用機(jī)械刻劃的方式。
[0005]但由于機(jī)械加工是接觸式加工，且透明導(dǎo)電材料屬性是硬而脆，機(jī)械刻劃時產(chǎn)生的彎曲、崩邊，具體如圖1所示，從而導(dǎo)致刻劃的線寬加大，減少了材料的受光面積，最終影響電池的發(fā)電效率。
實用新型內(nèi)容
[0006]本實用新型要解決的技術(shù)問題在于，針對現(xiàn)有技術(shù)的上述缺陷，提供一種太陽能電池機(jī)械刻刀的校準(zhǔn)裝置，克服現(xiàn)有技術(shù)中的機(jī)械刻劃時產(chǎn)生的彎曲、崩邊，而影響電池發(fā)電效率的問題。
[0007]本實用新型解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是:提供一種機(jī)械刻刀的校準(zhǔn)裝置，包括機(jī)臺，其中:還包括對機(jī)械刻刀的刀頭進(jìn)行調(diào)節(jié)的X / Y軸調(diào)節(jié)裝置，所述的機(jī)臺上設(shè)置有對刻刀刻劃位置進(jìn)行標(biāo)定的數(shù)字顯微鏡。
[0008]其中，較佳方案是:所述的X / Y軸調(diào)節(jié)裝置包括X軸頂絲和Y軸頂絲。
[0009]其中，較佳方案是:所述機(jī)械刻刀和X / Y調(diào)節(jié)裝置通過一機(jī)械臂相連接。
[0010]其中，較佳方案是:所述數(shù)字顯微鏡位于待刻劃加工件的上方。
[0011]其中，較佳方案是:所述X / Y軸調(diào)節(jié)裝置包括X軸調(diào)節(jié)裝置和Y軸調(diào)節(jié)裝置，所述X軸調(diào)節(jié)裝置和Y軸調(diào)節(jié)裝置均包括第一定位機(jī)構(gòu)和第二定位機(jī)構(gòu)。
[0012]其中，較佳方案是:所述X軸調(diào)節(jié)裝置和Y軸調(diào)節(jié)裝置之間的連接角度是90度。
[0013]其中，較佳方案是:所述第一定位機(jī)構(gòu)頂部在第二定位機(jī)構(gòu)頂部的上方，所述X軸頂絲和Y軸頂絲分別安裝在第一定位機(jī)構(gòu)頂部，并與第二定位機(jī)構(gòu)頂部的上表面接觸。
[0014]其中，較佳方案是:所述X軸頂絲和Y軸頂絲與第一定位機(jī)構(gòu)頂部分別通過螺栓進(jìn)行連接。
[0015]其中，較佳方案是:所述機(jī)械刻刀的底部是圓形或矩形。
[0016]本實用新型的有益效果在于，與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型通過在機(jī)臺上設(shè)置數(shù)字顯微鏡對刻刀待刻劃的位置進(jìn)行X軸和Y軸十字標(biāo)定，當(dāng)?shù)额^在數(shù)字顯微鏡上呈不規(guī)則圖形或不在十字標(biāo)定的中心位置時，再通過X / Y調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)進(jìn)行X/Y軸的調(diào)節(jié)，當(dāng)數(shù)字顯微鏡上呈現(xiàn)規(guī)則且在十字標(biāo)定的中心位置時，刀頭垂直于樣品的表面進(jìn)行刻劃，通過本校準(zhǔn)裝置進(jìn)行校準(zhǔn)后再機(jī)械刻劃，有效減少機(jī)械刻劃時產(chǎn)生的彎曲、崩邊情況，減少死區(qū)面積，提高刻劃效率；進(jìn)一步增加電池的受光面積，提高電池的轉(zhuǎn)化效率。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0017]下面將結(jié)合附圖及實施例對本實用新型作進(jìn)一步說明，附圖中:
[0018]圖1是現(xiàn)有技術(shù)機(jī)械刻劃崩邊的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0019]圖2是本實用新型機(jī)械刻刀的校準(zhǔn)裝置結(jié)構(gòu)示意圖；
[0020]圖3是本實用新型顯微鏡鏡頭XY坐標(biāo)軸示意圖；
[0021]圖4a_4c是本實用新型實施例的機(jī)械刻刀刻劃CIGS薄膜太陽能電池每一層的效果圖。
[0022]附圖符號說明:其中，I —機(jī)械刻刀；11 —刀頭；2 — X / Y軸調(diào)節(jié)裝置；21 — X軸調(diào)節(jié)裝置21 ;22 — Y軸調(diào)節(jié)裝置；211 — X軸頂絲；221 — Y軸頂絲；212 — X軸第一定位機(jī)構(gòu)；222 — Y軸第一定位機(jī)構(gòu)；213 — X軸第二定位機(jī)構(gòu)；223 — Y軸第二定位機(jī)構(gòu)；214 —X軸螺栓；224 — Y軸邏螺栓；3 —機(jī)械臂；顯微鏡4。
【具體實施方式】
[0023]現(xiàn)結(jié)合附圖，對本實用新型的較佳實施例作詳細(xì)說明。
[0024]如圖2和圖3所示，本實用新型實施例提供一種機(jī)械刻刀的校準(zhǔn)裝置，其包括機(jī)臺(圖中未示出)，該機(jī)臺上設(shè)置有對刻刀刻劃位置進(jìn)行標(biāo)定的數(shù)字顯微鏡4，其位于待刻劃加工件的上方。
[0025]如圖2所示，所述的校準(zhǔn)裝置還包括對機(jī)械刻刀I的刀頭11進(jìn)行調(diào)節(jié)的X / Y軸調(diào)節(jié)裝置2，該機(jī)械刻刀I的底部是圓形或矩形，其和X / Y調(diào)節(jié)裝置通過一機(jī)械臂3相連接；所述的X / Y軸調(diào)節(jié)裝置2包括X軸調(diào)節(jié)裝置21和Y軸調(diào)節(jié)裝置22，該X軸調(diào)節(jié)裝置和Y軸調(diào)節(jié)裝置之間的連接角度呈90度；X軸調(diào)節(jié)裝置21包括X軸頂絲211，Y軸調(diào)節(jié)裝置22包括Y軸頂絲221，通過該X軸頂絲211和Y軸頂絲221調(diào)節(jié)機(jī)械刻刀I的刀頭11刻劃的位置。
[0026]如圖2所示，本實用新型實施例所述X軸調(diào)節(jié)裝置21和Y軸調(diào)節(jié)裝置22均包括第一定位機(jī)構(gòu)和第二定位機(jī)構(gòu)，分別為X軸第一定位機(jī)構(gòu)212、X軸第二定位機(jī)構(gòu)213,以及Y軸第一定位機(jī)構(gòu)222和Y軸第二定位機(jī)構(gòu)223。該第一定位機(jī)構(gòu)和第二定位機(jī)構(gòu)可以使X軸頂絲211和Y軸頂絲221調(diào)節(jié)機(jī)械刻刀I時更精準(zhǔn)和穩(wěn)定。所述X軸頂絲211和Y軸頂絲221分別與X軸第一定位機(jī)構(gòu)212頂部、Y軸第一定位機(jī)構(gòu)222的頂部分別通過螺栓214、224進(jìn)行連接。
[0027]在本實施例中，數(shù)字顯微鏡4會機(jī)械刻刀I進(jìn)行十字的標(biāo)定，當(dāng)?shù)额^在數(shù)字顯微鏡4上呈不規(guī)則圖形或不在十字標(biāo)定的中心位置時，就可以通過X/Y軸調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)2進(jìn)行X/Y軸的調(diào)節(jié)；當(dāng)數(shù)字顯微鏡4上呈現(xiàn)規(guī)則且在十字標(biāo)定的中心位置時，刀頭11垂直于待加工產(chǎn)品的表面，對其進(jìn)行刻劃。
[0028]本實施例校準(zhǔn)裝置的校準(zhǔn)方法是:將待加工的電池放置工作臺上；機(jī)械刻刀I移動到數(shù)字顯微鏡4的上方；固定機(jī)械刻刀I的高度，然后調(diào)節(jié)數(shù)字顯微鏡4的焦距，使得機(jī)械刻刀I在數(shù)字顯微鏡4的視野中清晰成像；通過微調(diào)機(jī)械刻刀I的相對位置，使數(shù)字顯微鏡4上的十字標(biāo)定對準(zhǔn)機(jī)械刻刀I的中心；調(diào)節(jié)X調(diào)節(jié)裝置21的X軸頂絲211，使得機(jī)械刻刀I在數(shù)字顯微鏡4的視野的X軸刻度上左右相等；調(diào)節(jié)Y軸調(diào)節(jié)裝置22的Y軸頂絲221，使得機(jī)械刻刀I在數(shù)字顯微鏡4的視野的Y軸刻度上左右相等；最終使得數(shù)字顯微鏡中的視野清晰可見，且在視野中呈一個正圓形或矩形，圓或矩形的中心與數(shù)字顯微鏡XY軸的交叉點重合；機(jī)械刻刀校準(zhǔn)完成后，移動到待加工的樣品上方，然后機(jī)臺和機(jī)械刻刀I進(jìn)行相對運動，進(jìn)行CIGS薄膜太陽電池的P2/P3機(jī)械加工，如圖4所示，其為通過本實施例的機(jī)械刻刀刻劃后的效果圖；本實施新型的方法采用XY軸兩個方向的頂絲調(diào)節(jié)方式，進(jìn)行機(jī)械刻刀I垂直度的校準(zhǔn)，從而進(jìn)行機(jī)械加工，可以有效的減少機(jī)械刻劃時產(chǎn)生的彎曲、崩邊，減少死區(qū)面積，增加電池的受光面積，提高電池的轉(zhuǎn)化效率，方法簡單高效，成本低。
[0029]其中所述X軸頂絲211和Y軸頂絲221時外螺絲結(jié)構(gòu)，頂絲與X軸第一定位機(jī)構(gòu)212和Y軸第一定位機(jī)構(gòu)222設(shè)置內(nèi)外螺絲結(jié)構(gòu)連接。
[0030]其中機(jī)械刻刀I在安裝前標(biāo)記好其中心位置。
[0031]本實施例的頂絲調(diào)節(jié)方式是:其中使用工具，如扳鉗，通過對頂絲進(jìn)行旋轉(zhuǎn)操作，調(diào)節(jié)頂絲與第一定位機(jī)構(gòu)的垂直方向上的相對位置；通過機(jī)械刻刀I在數(shù)字顯微鏡4的視野的X/Y軸刻度上左右是否相等，判斷旋轉(zhuǎn)操作的具體旋轉(zhuǎn)程度。
[0032]以上所述者，僅為本實用新型最佳實施例而已，并非用于限制本實用新型的范圍，凡依本實用新型申請專利范圍所作的等效變化或修飾，皆為本實用新型所涵蓋。
【權(quán)利要求】
1.一種機(jī)械刻刀的校準(zhǔn)裝置，包括機(jī)臺，其特征在于:還包括對機(jī)械刻刀的刀頭進(jìn)行調(diào)節(jié)的X / Y軸調(diào)節(jié)裝置，所述的機(jī)臺上設(shè)置有對刻刀刻劃位置進(jìn)行標(biāo)定的數(shù)字顯微鏡。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述機(jī)械刻刀的校準(zhǔn)裝置，其特征在于:所述X/ Y軸調(diào)節(jié)裝置包括X軸頂絲和Y軸頂絲。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述機(jī)械刻刀的校準(zhǔn)裝置，其特征在于:所述機(jī)械刻刀和X/ Y軸調(diào)節(jié)裝置通過一機(jī)械臂相連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述機(jī)械刻刀的校準(zhǔn)裝置，其特征在于:所述數(shù)字顯微鏡位于待刻劃加工件的上方。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述機(jī)械刻刀的校準(zhǔn)裝置，其特征在于:所述X/ Y軸調(diào)節(jié)裝置包括X軸調(diào)節(jié)裝置和Y軸調(diào)節(jié)裝置，所述X軸調(diào)節(jié)裝置和Y軸調(diào)節(jié)裝置均包括第一定位機(jī)構(gòu)和第二定位機(jī)構(gòu)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述機(jī)械刻刀的校準(zhǔn)裝置，其特征在于:所述的X軸調(diào)節(jié)裝置和Y軸調(diào)節(jié)裝置之間的連接角度是90度。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述機(jī)械刻刀的校準(zhǔn)裝置，其特征在于:所述第一定位機(jī)構(gòu)頂部在第二定位機(jī)構(gòu)頂部的上方，所述X軸頂絲和Y軸頂絲分別安裝在第一定位機(jī)構(gòu)頂部，并與第二定位機(jī)構(gòu)頂部的上表面接觸。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述機(jī)械刻刀的校準(zhǔn)裝置，其特征在于:所述X軸頂絲和Y軸頂絲與第一定位機(jī)構(gòu)頂部分別通過螺栓進(jìn)行連接。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述機(jī)械刻刀的校準(zhǔn)裝置，其特征在于:所述機(jī)械刻刀的底部是圓形或矩形。
【文檔編號】H01L21/68GK203588985SQ201320668143
【公開日】2014年5月7日 申請日期:2013年10月28日 優(yōu)先權(quán)日:2013年10月28日
【發(fā)明者】王振華, 陶尚輝, 楊凱, 劉昌念, 謝建, 高云峰 申請人:深圳市大族激光科技股份有限公司