本技术涉及光伏电池制造，特别是关于一种bc电池的高重叠加工工艺以及使用该工艺的激光刻蚀设备。
背景技术：
1、在光伏电池的生产过程中，激光刻蚀技术发挥着核心作用，直接影响到电池的最终性能和制造的经济性。传统的激光刻蚀技术对于激光器的光束品质、方向性及其与光学元件的匹配性都有着严格的标准。这些高标准不仅加剧了生产过程中的技术难度，同时也造成了制造成本的上升。特别是在面对如bc电池这类高精度加工需求时，技术挑战更为凸显。
2、早期的60w纳秒绿光激光器是行业内的主流选择。然而，由于其重复频率较低，并且需要通过多次小光斑（如边长为150μm的矩形）拼接以达成较大的加工宽度，使得其应用效率大打折扣。在生产bc电池时，该技术在产品表面加工出多条长条形目标光斑，每个光斑的加工都需要激光器至少往返三次，呈现出弓字形的加工轨迹。这种方法不仅速度缓慢，而且因为振镜扫描速度的限制，整体加工过程显得冗长且效率低下。此外，随着整形光斑面积的扩大，所需的激光功率也随之增加，这直接导致了高昂的设备投资成本，成为限制大规模生产的瓶颈。 为了改进这一状况，行业开始探索绿光皮秒激光器的应用，尤其是那些具有高单脉冲能量和高重复频率特点的型号。虽然市面上已有的300khz、150μj级别产品相较于纳秒激光器有所提升，但仍然未能达到市场对效率和成本的综合要求。为了进一步提高效率，100w级别的绿光皮秒激光器应运而生。其功率的显著提升和保持的高重复频率大大缩短了刻蚀所需时间。尽管如此，与传统纳秒激光器相比，其效率提升仍有待进一步挖掘，但已为降低设备成本和加速生产提供了技术支撑。
3、然而，现有的激光技术在追求高单脉冲能量的同时，往往以牺牲重复频率为代价，这在一定程度上制约了加工效率的进一步提升。因此，光伏电池制造业迫切需要一种能够同时满足高能量和高频率要求的新型皮秒激光器，以实现更高效的生产制造和更低的成本支出。
技术实现思路
1、为了解决背景技术中的问题，本技术提供一种bc电池的高重叠加工工艺。
2、第一方面，本技术提供的一种bc电池的高重叠加工工艺采用如下的技术方案：
3、步骤一：确定好激光器的功率；
4、步骤二：确定bc电池上需加工的目标光斑的宽度；
5、步骤三：根据目标光斑的宽度和激光器的整形光斑长度或宽度，确认目标光斑的扫描路径，其中整形光斑为矩形或正方形；
6、步骤四：按照预设的扫描路径对产品进行激光刻蚀。
7、通过采用上述技术方案，根据目标光斑的宽度，调整激光器的整形光斑的长度或宽度，使其尽可能接近或覆盖目标光斑的宽度；这样在一次扫描中即可完成更多面积的加工，从而减少刻写次数；当整形光斑与目标光斑宽度完全匹配时，扫描路径简化为一条直线，从起点直接扫描至终点，实现最高效的加工；通过优化整形光斑尺寸与扫描路径，减少了刻写次数和缩短了加工时间，不仅提高了bc电池生产效率，还降低了能耗和设备磨损，进一步降低了生产成本。
8、可选的，若目标光斑的宽度与整形光斑的长度或宽度相同，整形光斑的扫描路径为从起点至终点的一条直线。
9、通过采用上述技术方案，在扫描过程中，激光器发射出高功率的绿光皮秒激光脉冲，这些脉冲经过整形系统后形成具有特定形状和尺寸的整形光斑。由于目标光斑的宽度与整形光斑的尺寸相匹配，因此激光器只需沿着一条直线从起点扫描至终点，即可完成对整个目标区域的加工；由于扫描路径简化为一条直线，减少了不必要的移动和转向时间，从而显著提高了加工效率。
10、可选的，若目标光斑的宽度是整形光斑长度或宽度的1-2倍，整形光斑的扫描路径为弓字形轨迹，从起始点移动至终止点后再返回起始点。
11、通过采用上述技术方案，激光器从起始点开始，沿着一个方向进行扫描，直至达到第一个终止点；然后，激光器不立即返回起始点，而是稍微偏移一定距离，这个偏移量取决于整形光斑的宽度和目标光斑的精度要求；接着，激光器沿着与之前方向相反的方向进行扫描，直至回到起始点附近；通过控制弓字形轨迹的偏移量和扫描方向，相比于背景技术，只需要来回扫描两次，提升了整体的生产效率。
12、可选的，若目标光斑的宽度是整形光斑长度或宽度的2-3倍，整形光斑的扫描路径为弓字形轨迹，从起始点经终止点再返回起始点，并再次移动至终止点。
13、通过采用上述技术方案，由于整形光斑的尺寸小于目标光斑的宽度，因此单次扫描无法完全覆盖目标区域；为了弥补这一不足，激光器在达到终止点后，会沿着与之前方向相反的方向（如垂直方向）进行小幅度的偏移，然后返回起始点附近的一个新位置；接着，激光器再次沿着原始方向或另一个新的方向移动，并继续扫描至下一个终止点，如此往复，直至整个目标光斑区域被完全覆盖；弓字形轨迹允许整形光斑在多次扫描中逐步覆盖整个目标区域，与完全依赖多次小光斑拼接相比，这种方法减少了扫描次数和总体加工时间，从而提高了加工效率；通过控制弓字形轨迹的偏移量和扫描方向，可以确保激光束在材料表面的均匀分布和稳定作用。
14、可选的，所述皮秒激光器的功率大于100w。
15、通过采用上述技术方案，高功率的皮秒激光器能够在更短的时间内提供更高的能量密度，从而加快材料表面的刻蚀速度。在加工bc电池等高精度产品时，这种高效率的刻蚀能力意味着生产周期的大幅缩短，提高了整体生产效率。
16、可选的，进行激光刻蚀时，激光刻蚀设备的加工速度大于30000mm/s。
17、通过采用上述技术方案，高速加工是提升生产效率的关键。当激光刻蚀设备的加工速度超过30000mm/s时，意味着在相同时间内可以完成更多的加工任务，从而显著缩短生产周期，提高整体生产效率。这对于大规模生产或需要快速响应市场变化的企业尤为重要；高速加工不仅提高了生产效率，还通过减少加工时间和设备占用时间来降低生产成本。在高速加工模式下，激光刻蚀设备能够在更短的时间内完成加工任务，从而减少能源消耗和人工费用。此外，高速加工还有助于减少因设备闲置而产生的固定成本。
18、可选的，激光刻蚀设备的加工速度为70000mm/s。
19、通过采用上述技术方案，生产速度将得到前所未有的提升。对于大批量生产或高周转率的生产线而言，这意味着可以在极短的时间内完成大量产品的加工，从而显著缩短生产周期，提高整体生产效率。
20、第二方面，本技术提供一种利用上述加工工艺的激光刻蚀设备，包括：高功率皮秒激光器，用于产生高单脉冲能量和高重复频率的激光束；激光刻蚀头，配置于对bc电池进行激光刻蚀；以及控制系统，配置于控制激光刻蚀的路径和参数。
21、通过采用上述技术方案，高功率皮秒激光器能够产生高单脉冲能量和高重复频率的激光束，这意味着在极短的时间内可以释放出巨大的能量，从而实现对bc电池等材料的快速、高效加工。这种高效加工能力不仅缩短了生产周期，还提高了生产效率。
22、可选的，所述控制系统进一步配置为能够调整激光刻蚀的路径和参数，以实现相邻两个蚀刻点的高重叠度。
23、通过采用上述技术方案，过精确控制激光刻蚀的路径和参数，使相邻两个蚀刻点实现高重叠度，可以确保加工过程中每个区域的材料都被均匀且充分地去除。
24、可选的，所述激光器的单脉冲能量高于150μj，且重复频率高于300khz。
25、通过采用上述技术方案，高单脉冲能量意味着每次激光脉冲都能释放出更多的能量，从而更有效地去除材料。这对于需要深度刻蚀或处理硬质材料的场合尤为重要。同时，高重复频率保证了在单位时间内有更多的脉冲作用于材料表面，提高了加工速度。因此，这种配置显著增强了激光刻蚀设备的加工能力。
26、综上所述，本技术包括以下至少一种有益技术效果：
27、1.根据目标光斑的宽度，调整激光器的整形光斑的长度或宽度，使其尽可能接近或覆盖目标光斑的宽度；这样在一次扫描中即可完成更多面积的加工，从而减少刻写次数；当整形光斑与目标光斑宽度完全匹配时，扫描路径简化为一条直线，从起点直接扫描至终点，实现最高效的加工；通过优化整形光斑尺寸与扫描路径，减少了刻写次数和缩短了加工时间，不仅提高了bc电池生产效率，还降低了能耗和设备磨损，进一步降低了生产成本；
28、2.在扫描过程中，激光器发射出高功率的绿光皮秒激光脉冲，这些脉冲经过整形系统后形成具有特定形状和尺寸的整形光斑。由于目标光斑的宽度与整形光斑的尺寸相匹配，因此激光器只需沿着一条直线从起点扫描至终点，即可完成对整个目标区域的加工；由于扫描路径简化为一条直线，减少了不必要的移动和转向时间，从而显著提高了加工效率；
29、3.激光器从起始点开始，沿着一个方向进行扫描，直至达到终止点；由于整形光斑的尺寸小于目标光斑的宽度，因此单次扫描无法完全覆盖目标区域；为了弥补这一不足，激光器在达到终止点后，会沿着与之前方向相反的方向（如垂直方向）进行小幅度的偏移，然后返回起始点附近的一个新位置；接着，激光器再次沿着原始方向或另一个新的方向移动，并继续扫描至下一个终止点，如此往复，直至整个目标光斑区域被完全覆盖；弓字形轨迹允许整形光斑在多次扫描中逐步覆盖整个目标区域，与完全依赖多次小光斑拼接相比，这种方法减少了扫描次数和总体加工时间，从而提高了加工效率；通过控制弓字形轨迹的偏移量和扫描方向，可以确保激光束在材料表面的均匀分布和稳定作用。
1.一种bc电池的高重叠加工工艺，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的bc电池的高重叠加工工艺，其特征在于：若目标光斑的宽度与整形光斑的长度或宽度相同，整形光斑的扫描路径为从起点至终点的一条直线。
3.根据权利要求2所述的bc电池的高重叠加工工艺，其特征在于：若目标光斑的宽度是整形光斑长度或宽度的1-2倍，整形光斑的扫描路径为弓字形轨迹，从起始点移动至终止点后再返回起始点。
4.根据权利要求1所述的bc电池的高重叠加工工艺，其特征在于：若目标光斑的宽度是整形光斑长度或宽度的2-3倍，整形光斑的扫描路径为弓字形轨迹，从起始点经终止点再返回起始点，并再次移动至终止点。
5.根据权利要求4所述的bc电池的高重叠加工工艺，其特征在于：所述皮秒激光器的功率大于100w。
6.根据权利要求1所述的bc电池的高重叠加工工艺，其特征在于：进行激光刻蚀时，激光刻蚀设备的加工速度大于30000mm/s。
7.根据权利要求6所述的bc电池的高重叠加工工艺，其特征在于：激光刻蚀设备的加工速度为70000mm/s。
8.一种激光刻蚀设备，使用如权利要求1至7中任一项的加工工艺，其特征在于，包括：高功率皮秒激光器，用于产生高单脉冲能量和高重复频率的激光束；激光刻蚀头，配置于对bc电池进行激光刻蚀；以及控制系统，配置于控制激光刻蚀的路径和参数。
9.根据权利要求8所述的激光刻蚀设备，其特征在于：所述控制系统进一步配置为能够调整激光刻蚀的路径和参数，以实现相邻两个蚀刻点的高重叠度。
10.根据权利要求8或9所述的激光刻蚀设备，其特征在于：所述激光器的单脉冲能量高于150μj，且重复频率高于300khz。
