專利名稱：一種用于太陽能電池片印刷的裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及太陽能電池的制造，尤其涉及單晶硅及多晶硅太陽能電池片電極 的在轉(zhuǎn)動(dòng)工作臺(tái)上進(jìn)行印刷的裝置。
背景技術(shù)：
為了提高太陽能電池片的轉(zhuǎn)化效率，減小正面電極的接觸電阻，一種將正面電極 進(jìn)行兩次疊印的方法在業(yè)內(nèi)開始流行。兩次疊印增加了正面電極的厚度，卻不增加電極的 寬度，使得電池片的效率有0. 5%左右的提升，而面臨的技術(shù)難點(diǎn)是幾十條100微米左右寬 度的銀柵線，將被印刷兩次，這兩次印刷之間的偏移最好小于1微米，這對(duì)之前印刷偏移 (50微米內(nèi)一般可接受)要求不高的方案及設(shè)備提出了非常大的挑戰(zhàn)。轉(zhuǎn)臺(tái)式印刷是解決這個(gè)問題的最佳方案，而目前精度最好的轉(zhuǎn)臺(tái)式印刷機(jī)的轉(zhuǎn)臺(tái) 旋轉(zhuǎn)精度只能達(dá)到正負(fù)12. 5微米的極限，其提高精度的具體方法是采用高性能電機(jī)，以 提高轉(zhuǎn)動(dòng)工作臺(tái)轉(zhuǎn)動(dòng)精度，同時(shí)配合以印刷絲網(wǎng)的位置調(diào)整來實(shí)現(xiàn)。在此情況下，高精度電 機(jī)的費(fèi)用非常之高，導(dǎo)致成本大大增加，即使如此，也無法滿足疊印所需的高精度。因?yàn)?，轉(zhuǎn) 臺(tái)旋轉(zhuǎn)誤差會(huì)100%的轉(zhuǎn)移到最終印刷偏移上去。而非轉(zhuǎn)臺(tái)式的印刷雖然沒有這個(gè)問題，但 是因?yàn)榉寝D(zhuǎn)臺(tái)式印刷在捕捉電池片偏移時(shí)只能從底部取圖像，所以只能采用邊定位，而線 切割出來的電池片的邊本身有著幾十微米的梯形偏差及邊線不平整的問題，所以更加不可 能控制兩次印刷之間的偏移小于1微米。另外，非轉(zhuǎn)臺(tái)式的印刷還存在碎片率高、效率低的 問題。發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型為克服以上現(xiàn)有技術(shù)的轉(zhuǎn)臺(tái)式印刷無法滿足太陽能電池片電極印刷 所需精度的問題，提供一種用于太陽能電池片印刷的偏差測(cè)定方法，其包括如下步驟A.測(cè)定太陽能電池片進(jìn)片后在等待工位的實(shí)際位置Pl'并根據(jù)其預(yù)設(shè)位置Pl計(jì) 算太陽能電池片的位置偏差Δ Pl ；B.測(cè)定轉(zhuǎn)動(dòng)工作臺(tái)的一個(gè)工位在等待工位時(shí)的實(shí)際位置M'和其運(yùn)動(dòng)到印刷工 位后的實(shí)際位置N'，并通過所述實(shí)際位置M'、Ν'結(jié)合預(yù)設(shè)位置計(jì)算轉(zhuǎn)動(dòng)工作臺(tái)分別在 等待工位和和印刷工位的位置偏差Δ Μ、Δ N ；C.根據(jù)所述步驟A、B中的位置偏差Δ Ρ1、ΔΜ、Δ N計(jì)算出太陽能電池片的綜合 位置偏差Δ P。本實(shí)用新型還提供一種用于轉(zhuǎn)動(dòng)工作臺(tái)的太陽能電池片的印刷方法，其特征在于 包括如下步驟Si、測(cè)定太陽能電池片被輸送至印刷工位時(shí)跟預(yù)設(shè)位置之間的綜合位置偏差 ΔΡ；S2、根據(jù)所述綜合位置偏差Δ P，對(duì)印刷絲網(wǎng)做X軸、Y軸和角度的適當(dāng)調(diào)整；S3、依照步驟S2調(diào)整后的位置進(jìn)行印刷；[0012]其特征在于所述步驟Sl包括Sla、測(cè)定太陽能電池片在等待工位時(shí)的位置偏差Δ Pl ；Sib、測(cè)定轉(zhuǎn)動(dòng)工作臺(tái)的一個(gè)工位在等待工位時(shí)的位置偏差Δ M及轉(zhuǎn)動(dòng)到印刷工 位時(shí)的位置偏差Δ N ；Sic、根據(jù)所述位置偏差Δ Ρ1、Δ M和Δ N計(jì)算得到所述綜合位置偏差Δ P。本實(shí)用新型還進(jìn)一步提供一種低成本、高精度的用于太陽能電池片電極印刷的裝 置，包括轉(zhuǎn)動(dòng)工作臺(tái)和印刷絲網(wǎng)，以及用于驅(qū)動(dòng)所述轉(zhuǎn)動(dòng)工作臺(tái)的動(dòng)力機(jī)構(gòu)，該轉(zhuǎn)動(dòng)工作臺(tái) 包括等待工位、印刷工位和出片工位，其特征在于還包括用于測(cè)量所述等待工位實(shí)際位置 Pl'和印刷工位實(shí)際位置Ρ2'的C⑶相機(jī)，以及控制系統(tǒng)和絲網(wǎng)位置調(diào)整機(jī)構(gòu)，所述控制 系統(tǒng)分別與所述轉(zhuǎn)動(dòng)工作臺(tái)和CCD相機(jī)連接，所述印刷絲網(wǎng)安裝在所述絲網(wǎng)位置調(diào)整機(jī)構(gòu) 上，可隨所述絲網(wǎng)位置調(diào)整機(jī)構(gòu)做X軸、Y軸和角度的適當(dāng)調(diào)整。根據(jù)實(shí)施例，本實(shí)用新型還可采用以下優(yōu)選的實(shí)施方式所述步驟A、B、C中的實(shí)際位置通過CXD相機(jī)拍攝獲得。在步驟A之前還對(duì)所述太陽能電池片進(jìn)行真空吸附定位。所述印刷絲網(wǎng)通過其絲網(wǎng)位置調(diào)整機(jī)構(gòu)進(jìn)行所述步驟S2中的X軸、Y軸和角度的 適當(dāng)調(diào)整。還包括在所述步驟S3之后重復(fù)所述步驟Sl之前對(duì)印刷后的電極進(jìn)行烘干的步馬聚ο所述轉(zhuǎn)動(dòng)工作臺(tái)還包括廢片工位，所述等待工位、印刷工位、出片工位和廢片工位 在所述轉(zhuǎn)動(dòng)工作臺(tái)上依次間隔90度設(shè)置。還包括烘干設(shè)備，分別與所述轉(zhuǎn)動(dòng)工作臺(tái)的出片工位和下一工序的相應(yīng)裝置相連 接。在所述等待工位設(shè)置多個(gè)抽真空的微孔，通過與所述微孔相連接的抽真空裝置進(jìn) 行抽吸，吸附對(duì)位太陽能電池片。本實(shí)用新型的有益效果是通過測(cè)定太陽能電池片和轉(zhuǎn)動(dòng)工作臺(tái)在工位轉(zhuǎn)換中造成的綜合誤差，從而可以針 對(duì)性的減少轉(zhuǎn)動(dòng)工作臺(tái)轉(zhuǎn)動(dòng)過程中帶來的位置偏差，并通過對(duì)印刷絲網(wǎng)做相應(yīng)的位置調(diào) 整，最終提高印刷的精度。使用CXD相機(jī)拍攝，精度高、容易實(shí)現(xiàn)且不影響生產(chǎn)線效率。通過設(shè)置專門的識(shí)別標(biāo)記及采用CCD相機(jī)，可避免其拍攝不到或不準(zhǔn)等意外情 況，從而避免誤判。采用抽真空裝置及吸附定位措施，可使太陽能電池片更好定位，有利于進(jìn)一步提 尚精度。使用專門的絲網(wǎng)對(duì)位機(jī)構(gòu)可方便、快速的實(shí)現(xiàn)印刷絲網(wǎng)的位置調(diào)整。烘干步驟/裝置可使所印刷的電極干燥固化，從而適于后續(xù)工序的加工，有利于 縮短生產(chǎn)時(shí)間，提高效率。將等待工位、印刷工位、出片工位和廢品工位在轉(zhuǎn)動(dòng)工作臺(tái)上依次間隔90度設(shè) 置，可使轉(zhuǎn)動(dòng)工作臺(tái)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)更好的保持平衡，減少振動(dòng)，從而更容易使實(shí)際位置接近于預(yù)設(shè) 位置，并且方便設(shè)備在生產(chǎn)線中的布置。
圖1是本實(shí)用新型一個(gè)實(shí)施例1所采用的轉(zhuǎn)動(dòng)工作臺(tái)和CCD相機(jī)的示意圖；圖2是實(shí)施例1的局部放大圖(顯示了 CXD相機(jī)、設(shè)置在工位外端部的CXD識(shí)別標(biāo) 記和工作臺(tái)的局部)；3、圖3是實(shí)施例1的印刷裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；4、圖4是實(shí)施例2的印刷裝置的局部示意圖(顯示標(biāo)記板、激光反射板、激光發(fā)射 器和CCD相機(jī)等的位置關(guān)系)；5、圖5是本實(shí)用新型一個(gè)實(shí)施例的印刷方法的流程圖。
具體實(shí)施方式
以下對(duì)照附圖并結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型做進(jìn)一步詳細(xì)的說明。實(shí)施例1如圖1-3所示，本實(shí)施例的用于太陽能電池片電極印刷的裝置的轉(zhuǎn)動(dòng)工作臺(tái)1如 圖1所示(動(dòng)力機(jī)構(gòu)、控制系統(tǒng)等未在圖中示出)，該轉(zhuǎn)動(dòng)工作臺(tái)1上均勻分布有4個(gè)工位2， 依次是等待工位11、印刷工位12、出片工位13和廢片工位14。同時(shí)分別在4個(gè)工位對(duì)應(yīng)的 轉(zhuǎn)動(dòng)工作臺(tái)的外緣側(cè)邊設(shè)置圓形識(shí)別標(biāo)記15。當(dāng)然，所述識(shí)別標(biāo)記15也可以是任何方便 C⑶相機(jī)4識(shí)別的形狀，比如方形等。在轉(zhuǎn)動(dòng)工作臺(tái)1的外緣側(cè)邊附近與各圓形識(shí)別標(biāo)記 15等高處分別設(shè)置CXD相機(jī)4，用于拍攝識(shí)別標(biāo)記15并獲取各工位實(shí)際的位置數(shù)據(jù)，并傳 送數(shù)據(jù)至控制系統(tǒng)，測(cè)算轉(zhuǎn)動(dòng)工作臺(tái)1的位置誤差。在所述等待工位11的斜上方設(shè)有CCD 相機(jī)，用于獲取在此工位的位置坐標(biāo)，并傳送數(shù)據(jù)至控制系統(tǒng)，測(cè)算太陽能電池片的位置誤 差。在所述印刷工位13的上方設(shè)置絲網(wǎng)對(duì)位機(jī)構(gòu)3，印刷絲網(wǎng)2安裝在所述絲網(wǎng)對(duì)位 機(jī)構(gòu)3上面，可隨之做X軸、Y軸方向以及角度的調(diào)整。所述控制系統(tǒng)根據(jù)上述所得各位置 誤差，計(jì)算太陽能出電池片的綜合位置偏差，從而發(fā)出相應(yīng)指令給所述絲網(wǎng)對(duì)位機(jī)構(gòu)3，相 應(yīng)的，述絲網(wǎng)對(duì)位機(jī)構(gòu)3帶動(dòng)所述印刷絲網(wǎng)2作X軸、Y軸方向以及角度的相應(yīng)調(diào)整。在轉(zhuǎn)動(dòng)工作臺(tái)直徑為930mm時(shí)，采用傳統(tǒng)方式(如DD馬達(dá)/電機(jī)+減速機(jī)等)的 方案，印刷重復(fù)定位精度最多達(dá)到士20微米，而采用CCD相機(jī)識(shí)別標(biāo)記定位加動(dòng)態(tài)補(bǔ)償?shù)?方法，可將最終印刷時(shí)的重復(fù)定位精度提高到士 1微米內(nèi)。因傳統(tǒng)方式是靠電機(jī)定位，精 度本身有限；另外，其定位是針對(duì)整個(gè)旋轉(zhuǎn)臺(tái)的，而旋轉(zhuǎn)臺(tái)相當(dāng)龐大，故慣量很大，在此大慣 量、高速運(yùn)轉(zhuǎn)情況下，做高精度的定位是非常困難的。而本實(shí)用新型的印刷裝置將高精度的 定位工作轉(zhuǎn)移到了慣量很小的工位上，并借助于絲網(wǎng)的對(duì)位機(jī)構(gòu)的動(dòng)態(tài)位置補(bǔ)償，因而得 以實(shí)現(xiàn)。所述的等待工位11是指太陽能電池片進(jìn)片部件對(duì)應(yīng)處的轉(zhuǎn)動(dòng)工作臺(tái)1的工位，該 工位轉(zhuǎn)動(dòng)到印刷絲網(wǎng)對(duì)應(yīng)處后即稱之為印刷工位12，再次轉(zhuǎn)動(dòng)，到達(dá)出片位置后即稱之為 出片工位13，再轉(zhuǎn)動(dòng)一次即稱之為廢片工位14，也就是說，轉(zhuǎn)動(dòng)工作臺(tái)上在圓周上均布的4 個(gè)工位根據(jù)其所處位置，均可以是等待工位11、印刷工位12、出片工位13和廢片工位14中 任意一個(gè)。實(shí)施例25[0045]本實(shí)施例的用于轉(zhuǎn)動(dòng)工作臺(tái)的太陽能電池片的印刷方法采用如實(shí)施例1所述的 印刷裝置。如圖4所示，是太陽能電池片的一次印刷銀柵線到二次疊印銀柵線的流程圖。首 先，當(dāng)太陽能電池片被輸送到等待工位11上后，C⑶相機(jī)4測(cè)定太陽能電池片在等待工位 11的實(shí)際位置Pl'，同時(shí)，通過C⑶相機(jī)4測(cè)定等待工位11的實(shí)際位置M'并將所測(cè)得數(shù) 據(jù)傳送給控制系統(tǒng)；然后，控制系統(tǒng)根據(jù)等待工位11的預(yù)設(shè)位置Pl和所述實(shí)際位置Pl' 計(jì)算出太陽能電池片的位置偏差Δ Pl ；接著，太陽能電池片隨轉(zhuǎn)動(dòng)工作臺(tái)1的轉(zhuǎn)動(dòng)被傳送 至印刷工位12，通過C⑶相機(jī)4測(cè)定印刷工位的實(shí)際位置N'并將所測(cè)得的數(shù)據(jù)傳送給控 制系統(tǒng)；然后，控制系統(tǒng)根據(jù)轉(zhuǎn)動(dòng)工作臺(tái)1的等待工位11的預(yù)設(shè)位置Μ、印刷工位12的預(yù) 設(shè)位置N結(jié)合所測(cè)定的實(shí)際位置M'、Ν'計(jì)算出轉(zhuǎn)動(dòng)工作臺(tái)1的位置偏差Δ Μ、Δ N;控制 系統(tǒng)根據(jù)所述位置偏差Δ Pl和位置偏差Δ Μ、Δ N計(jì)算得到綜合誤差Δ P，并發(fā)出指令通過 絲網(wǎng)對(duì)位機(jī)構(gòu)3對(duì)印刷絲網(wǎng)2做X軸、Y軸和角度的相應(yīng)調(diào)整(當(dāng)某一參數(shù)不需要調(diào)整時(shí)， 這里所說的調(diào)整量即為零);最后，在太陽能電池片上印刷銀柵線。一次印刷到此即可，通過 絲網(wǎng)對(duì)位機(jī)構(gòu)3根據(jù)位置誤差所作的動(dòng)態(tài)調(diào)整，該一次印刷的精度得以提高。如果是兩次疊印，則在二次印刷前，將一次印刷后的太陽能電池片輸送至烘干工 位，通過烘干設(shè)備將一次印刷的銀柵線烘干，然后輸出至下一個(gè)如實(shí)施例1的印刷裝置，并 重復(fù)一次印刷時(shí)的過程，便可在一次印刷的銀柵線上面精確疊印。通過此補(bǔ)償?shù)姆绞?，可將轉(zhuǎn)臺(tái)印刷的印刷精度從正負(fù)12. 5微米提高到正負(fù)0. 5微 米以內(nèi)。即使將現(xiàn)行采用邊定位或雙邊定位的方式改成銀線直接定位，則精度也會(huì)獲得較 大的提升，根據(jù)常用設(shè)備來計(jì)算，提升也在5微米以上。因?yàn)檗D(zhuǎn)臺(tái)旋轉(zhuǎn)的誤差最終會(huì)直接導(dǎo)致印刷的偏移，改進(jìn)以后印刷偏移會(huì) 減少5微米以上，按現(xiàn)行156mmX 156mm電池片有62條銀柵線來計(jì)算的話，減少了 156 X 0. 005 X 62=48平方毫米的印刷面積，占24336平方毫米的0. 2% ；按每塊電池片6美元 來計(jì)算，是1. 2美分/塊，一年一條3(MW線產(chǎn)能750萬片，產(chǎn)生效益9萬美元。實(shí)施例3本實(shí)施例的用于太陽能電池片印刷的偏差測(cè)定方法，包括首先通過真空吸附設(shè) 備通過開設(shè)在等待位置的多個(gè)微孔對(duì)太陽能電池片進(jìn)行吸附定位，然后通過設(shè)置在等待工 位11附近的C⑶相機(jī)拍攝分別得到太陽能電池片的實(shí)際位置Pl'和等待工位的實(shí)際位置 Pl'‘，并將位置信息傳輸至控制系統(tǒng)；控制系統(tǒng)根據(jù)存儲(chǔ)在其中的太陽能電池片的預(yù)設(shè) 位置Pl和所述實(shí)際位置ΡΓ計(jì)算出太陽能電池片的位置偏差Δ Pl ；接著，待轉(zhuǎn)動(dòng)工作臺(tái) 1旋轉(zhuǎn)90度后，設(shè)置在轉(zhuǎn)動(dòng)工作臺(tái)1外周緣附近的CXD相機(jī)4測(cè)定所述等待工位11運(yùn)動(dòng) 到印刷工位12后的實(shí)際位置Ρ2'，并將位置信息傳輸至控制系統(tǒng)；控制系統(tǒng)根據(jù)印刷工位 12的預(yù)設(shè)位置Ρ2、所述實(shí)際位置Pl'‘和實(shí)際位置Ρ2'計(jì)算出印刷工位12的位置偏差 Δ Ρ2 ；最后，控制系統(tǒng)根據(jù)所述位置偏差Δ Pl和位置偏差Δ Ρ2獲得太陽能電池片的綜合 位置偏差。以上內(nèi)容是結(jié)合具體實(shí)施實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型所作的進(jìn)一步詳細(xì)說明，不能認(rèn)定 本實(shí)用新型的具體實(shí)施只局限于這些說明。對(duì)于本實(shí)用新型所屬技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員 來說，在不脫離本實(shí)用新型構(gòu)思的前提下，還可以做出若干簡(jiǎn)單推演或替換，都應(yīng)當(dāng)視為屬 于本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求1.一種用于太陽能電池片電極印刷的裝置，包括轉(zhuǎn)動(dòng)工作臺(tái)和印刷絲網(wǎng)，以及用于驅(qū) 動(dòng)所述轉(zhuǎn)動(dòng)工作臺(tái)的動(dòng)力機(jī)構(gòu)，該轉(zhuǎn)動(dòng)工作臺(tái)包括等待工位、印刷工位和出片工位，其特征 在于還包括用于測(cè)量所述等待工位實(shí)際位置M'和印刷工位實(shí)際位置N'的CXD相機(jī)， 測(cè)量太陽能電池片的進(jìn)片后位置的CCD相機(jī)以及控制系統(tǒng)和絲網(wǎng)位置調(diào)整機(jī)構(gòu)，所述控制 系統(tǒng)分別與所述轉(zhuǎn)動(dòng)工作臺(tái)和CCD相機(jī)連接，所述印刷絲網(wǎng)安裝在所述絲網(wǎng)位置調(diào)整機(jī)構(gòu) 上，可隨所述絲網(wǎng)位置調(diào)整機(jī)構(gòu)做X軸、Y軸和角度的適當(dāng)調(diào)整。
2.如權(quán)利要求1所述的用于太陽能電池片電極印刷的裝置，其特征在于所述轉(zhuǎn)動(dòng)工 作臺(tái)還包括廢片工位，所述等待工位、印刷工位、出片工位和廢片工位在所述轉(zhuǎn)動(dòng)工作臺(tái)上 依次間隔90度設(shè)置。
3.如權(quán)利要求2所述的用于太陽能電池片電極印刷的裝置，其特征在于所述工作臺(tái) 在其外緣端面設(shè)有用于CCD相機(jī)的識(shí)別標(biāo)記，所述CCD相機(jī)至少有兩個(gè)，其中一個(gè)設(shè)置在 與所述識(shí)別標(biāo)記相對(duì)應(yīng)的一定距離處，另外至少一個(gè)設(shè)置在所述等待工位上方的一定距離 處。
4.如權(quán)利要求3所述的用于太陽能電池片電極印刷的裝置，其特征在于還包括安裝 在所述轉(zhuǎn)動(dòng)工作臺(tái)上的復(fù)位觸發(fā)傳感器。
5.如權(quán)利要求1-4中任一所述的用于太陽能電池片電極印刷的裝置，其特征在于所 述用于太陽能電池片電極印刷的裝置是兩個(gè)或兩個(gè)以上，通過出片工位和等待工位相互連接。
6.如權(quán)利要求5所述的用于太陽能電池片電極印刷的裝置，其特征在于還包括烘干 設(shè)備，所述烘干設(shè)備的兩端分別連接所述兩個(gè)用于太陽能電池片電極印刷的裝置的出片工 位和等待工位。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種用于太陽能電池片印刷的偏差測(cè)定方法、印刷方法及其裝置，偏差測(cè)定方法包括如下步驟A.測(cè)定太陽能電池片進(jìn)片后在等待工位的實(shí)際位置P1′并根據(jù)其預(yù)設(shè)位置P1計(jì)算太陽能電池片的位置偏差△P1；B.測(cè)定轉(zhuǎn)動(dòng)工作臺(tái)的一個(gè)工位在等待工位時(shí)的實(shí)際位置M′和其轉(zhuǎn)動(dòng)到印刷工位后的實(shí)際位置N′，并通過所述實(shí)際位置M′、N′結(jié)合等待工位預(yù)設(shè)位置M、印刷工位預(yù)設(shè)位置N計(jì)算該工位分別在等待工位和和印刷工位的位置偏差△M、△N；C.根據(jù)所述步驟A、B中的位置偏差△P1、△M、△N計(jì)算出太陽能電池片的綜合位置偏差△P。根據(jù)綜合誤差△P來調(diào)整印刷裝置中印刷絲網(wǎng)的位置，使印刷絲網(wǎng)跟太陽能電池片的位置充分吻合，從而可顯著提高最終印刷的精度。
文檔編號(hào)B41M1/12GK201824657SQ201020561418
公開日2011年5月11日 申請(qǐng)日期2010年10月14日 優(yōu)先權(quán)日2010年10月14日
發(fā)明者周劍, 施政輝, 李龍強(qiáng) 申請(qǐng)人:吳江邁為技術(shù)有限公司