背景

太阳能光伏发电是一种绿色清洁能源，近年来飞速发展。光伏玻璃作为制造太阳能光伏电池组件必不可少的重要原材料，其生产制造技术及配套生产加工设备也在不断创新和进步。光伏玻璃主要用于光伏组件的透光面板，覆盖在光伏组件上的光伏玻璃经过镀膜后，可以确保有更高的光线透过率，同时经过钢化处理的光伏玻璃具有更高的强度，可以使太阳能电池片承受更大的风压及较大的昼夜温差变化。因此光伏玻璃的质量以及加工工艺是决定光伏组件使用寿命及光电转换效率的重要因素。

随着近年来双玻光伏组件在发电效率、使用寿命等多方面的优势，其市场占有率逐步提高并开始广泛应用于各种光伏发电系统，客观上也促进了光伏玻璃背板打孔技术的发展。因为常规的光伏电池组件仅盖板使用光伏玻璃，而双玻组件的盖板和背板都使用光伏玻璃，而背板光伏玻璃必须在特定位置打孔才能把光伏电池组件的电流导线引出到接线盒。因此光伏玻璃背板打孔成为深加工生产中必不可少的一道工序。

光伏玻璃打孔工艺选择

光伏玻璃最初的的打孔方式为机械钻孔工艺，但是随着技术的发展进步以及对生产效率、产品品质要求的不断提高，激光打孔逐渐成为目前行业内首选的打孔工艺。

机械打孔方式是使用专用玻璃钻孔机，采用上、下两个专用钻头同时钻孔的方法来实现。这种钻孔方式容易在玻璃孔边缘形成微裂痕、崩边破损等缺陷，使切割边缘的强度降低，并且随着玻璃板厚度越来越薄，切割时所造成的小裂纹也会增多，严重影响打孔的品质。除此之外，机械钻孔方式对钻头损耗严重，正常生产时，对于钻头打磨修复工作量很大，而且对工人操作经验水平要求高。因此，对于产品切割边缘的加工质量要求不高的玻璃产品可以采用机械打孔的生产工艺。

在目前光伏行业对玻璃加工质量要求越来越严的形势下，需要更为精密、细致的加工方法。激光打孔技术凭借其较高的加工质量和成熟的工艺，近几年被广泛应用到光伏玻璃深加工连续生产线中。

激光打孔过程是激光和物质相互作用的热物理过程，它是由激光光束特性（包括激光的波长、脉冲宽度、光束发散角、聚焦状态等）和物质的诸多热物理特性决定。激光打孔是最早达到实用化的激光加工技术,也是激光加工的主要应用领域之一。硬度大、熔点高的材料传统的加工方法已不能满足某些工艺要求。这一类的加工任务用常规机械加工方法很困难，有时甚至是不可能的，而用激光打孔则不难实现。激光束在空间和时间上高度集中，利用透镜聚焦，可以将光斑直径缩小到微米级从而获较高的激光功率密度。

激光打孔机与传统打孔工艺相比，具有以下优点：

（1）激光打孔速度快,效率高,经济效益好。

（2）激光打孔可获得大的深径比。

（3）激光打孔可在硬、脆、软等各类材料上进行。

（4）激光打孔无工具损耗。

（5）激光打孔适合于数量多、高密度的群孔加工。

（6）用激光可在难加工材料倾斜面上加工小孔。

（7）激光打孔对工件装夹要求简单，易实现生产线上的联机和自动化。

（8）激光打孔易对复杂形状零件打孔，也可在真空中打孔。

由于激光具有高能量，高聚焦等特性，使得硬度大、熔点高的材料也容易加工。并且激光打孔工艺通过非接触式的方法，避免了机械冲击对于光伏玻璃这种易碎材料良品率的影响，逐渐成为光伏玻璃行业的主要生产工具。

激光打孔设备组成

1.设备组成

光伏玻璃在线激光打孔设备是光伏玻璃深加工连续生产线的一部分，是光、机、电一体化设备，主要由加速输送台、进料输送台（含旋转装置和涂液装置）、激光打孔机、出料输送台（含旋转装置和破孔装置）组成。可加工2～6mm厚度光伏玻璃。

其中激光打孔机是该工序的核心设备，一般由五大部分组成：激光器、电气控制系统、光学系统、投影系统和三维移动工作台，这五个组成部分相互配合完成打孔任务。激光器负责产生激光光源，电气控制系统主要负责对激光器供给电源和控制激光输出，光学系统是将激光束精确地聚焦到光伏玻璃的加工部位上。

2.工艺流程

打孔工序的工艺流程为：加速分离→旋转/涂液→进料→CCD视觉定位→激光打孔→出料→旋转/破孔检测。

玻璃经过前工序清洗干燥后，输送至加速输送台，加速输送台将玻璃加速分离，拉大玻璃间距，为后续打孔留出时间间隔，加速输送后玻璃进入进料输送台。

在进料输送工位，下方的旋转系统将玻璃抬起并旋转90度，同时气缸驱动定位机构对玻璃进行6点定位，同时涂液装置对玻璃打孔部位进行涂液，玻璃完成涂液后通过皮带进行高速传输到激光工作台打孔位置。

玻璃在激光工作台打孔位置通过CCD视觉系统抓拍，并判断产品位置与姿态，完成精准定位，激光打孔机结合测距数据，对玻璃进行打孔。打孔完成后，传送皮带将玻璃高速传输至出料输送台工位，旋转系统将玻璃抬起并旋转90度，同时进行破孔检测后向后输送，完成打孔。

结语

随着科技的进步和时代的发展，新能源发展前景广阔。我国光伏产业近几年来经历了缓慢-快速-爆炸式的开展过程，产业规模不断扩大，无论在核心技术、产品制造、设备，还是在市场开发、安装与效劳等方面，都具有了一定自主知识产权的产业链，有些已到达国际领先水平，在国际市场上占有举足轻重的地位。随着双玻组件市场需求量的增长和市场占有率的升高，激光打孔技术在光伏玻璃上的应用也将不断升级。光伏玻璃激光打孔设备和技术的不断发展和进步，对光伏产业的发展具有重大意义。