鈣鈦礦太陽能電池,被稱為“第三代光伏電池技術(shù)”,具有優(yōu)異的光電性能。近年來,鈣鈦礦太陽能技術(shù)僅用5年就比肩傳統(tǒng)晶硅太陽能電池30年才實(shí)現(xiàn)的效率,并且制造成本更低、適用領(lǐng)域更廣,是未來太陽能技術(shù)的主流。在鈣鈦礦太陽能電池制備領(lǐng)域,激光發(fā)揮著關(guān)鍵作用,尤其對劃線和清邊兩大必要工序,可大大提高電池質(zhì)量、效率和性能,推動(dòng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展。▲圖1:鈣鈦礦結(jié)構(gòu)
鈣鈦礦電池的產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用,需解決的痛點(diǎn)之一便是電阻。在制備大面積組件過程中,通過將電池串聯(lián)制作組件即可降低電阻,這一過程需對不同的功能層進(jìn)行劃線。相比掩膜版、化學(xué)蝕刻、機(jī)械等傳統(tǒng)劃線方法,激光劃線可產(chǎn)生更細(xì)的劃線區(qū)域,并逐漸成為主流工藝。同時(shí),激光設(shè)備還可應(yīng)用于鈣鈦礦的膜層清除工序環(huán)節(jié)。不過,由于薄膜太陽能激光應(yīng)用屬于小眾市場,擁有核心技術(shù)的廠家不多。并且,相較于以往的光伏技術(shù)路線,鈣鈦礦電池對激光設(shè)備技術(shù)要求更高,需集合激光、光學(xué)、機(jī)械、電氣、軟件、工藝及效率要求,技術(shù)壁壘較高。在尚未實(shí)現(xiàn)規(guī)模量產(chǎn)的鈣鈦礦市場,行業(yè)依然處于前期摸索階段。一些效率較高的應(yīng)用公司,基于紅外、紫外、綠光和超短脈沖技術(shù)設(shè)備,已經(jīng)發(fā)力薄膜太陽能激光設(shè)備,搶先占據(jù)市場。
▲圖2:鈣鈦礦電池動(dòng)畫示意
凱普林憑借敏銳的市場洞察力和出色的技術(shù),對超快激光器應(yīng)用領(lǐng)域進(jìn)行創(chuàng)新探索,將個(gè)性化、定制化激光服務(wù)深入到鈣鈦礦應(yīng)用市場,獲得多家知名客戶的訂單和認(rèn)可。其中,凱普林30 瓦皮秒綠光激光器釋放的超短脈沖,在加工過程中具有較小的熱影響,對鈣鈦礦電池表面形貌構(gòu)建有更好的展現(xiàn)性,憑借高效率、高精度、穩(wěn)定性、低成本等優(yōu)勢,成為鈣鈦礦電池專用激光設(shè)備的核心元件,正在助力領(lǐng)域內(nèi)廠商在P0激光打標(biāo)、P1-P2-P3激光劃線及P4清邊的完整工序中,實(shí)現(xiàn)精細(xì)加工,且光潔度好(如圖4)。
▲圖3:凱普林30瓦皮秒綠光激光器
▲圖4:凱普林激光器在P1P2P3制程中的刻蝕效果圖
凱普林超快激光器不僅在光伏電池加工領(lǐng)域具有優(yōu)勢,皮秒、飛秒等系列產(chǎn)品還可以廣泛應(yīng)用于3C電子及各種透明脆性材料如玻璃、藍(lán)寶石、全面屏等切割,切割厚度范圍廣,切割質(zhì)量高,還可實(shí)現(xiàn)幾乎無錐度任意形狀切割。
▲圖5:光學(xué)鏡片超快激光切割
邁向雙碳目標(biāo)背景下,中國鈣鈦礦電池產(chǎn)業(yè)正以空前速度發(fā)展,并將在標(biāo)準(zhǔn)建設(shè)、技術(shù)路線、產(chǎn)業(yè)配套、人才培養(yǎng)、知識(shí)產(chǎn)權(quán)等方面進(jìn)一步成熟。據(jù)機(jī)構(gòu)CPIA預(yù)測,到2030年,鈣鈦礦光伏組件的市場滲透率有望達(dá)到30%,市場規(guī)模將達(dá)到約837.55億元。鈣鈦礦激光設(shè)備市場也將受到需求帶動(dòng)迅速擴(kuò)大,達(dá)到約167億元,前景可期。凱普林將以創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)發(fā)展,用更高效的激光解決方案,幫客戶開發(fā)更多激光設(shè)備,在組件打標(biāo)、清側(cè)邊、不良修復(fù)、真空封裝、各工序段檢測、減反設(shè)備等方面進(jìn)一步解決行業(yè)痛點(diǎn),推動(dòng)鈣鈦礦產(chǎn)業(yè)發(fā)展,為全球綠色能源轉(zhuǎn)型做出貢獻(xiàn)。