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太陽(yáng)能工藝

無(wú)損激光劃裂技術(shù)加速光伏“平價(jià)時(shí)代”的到來(lái)

來(lái)源:大族激光顯視與半導(dǎo)體2020-12-14 我要評(píng)論(0 )   

大尺寸硅片、平價(jià)上網(wǎng)、高效組件等是光伏行業(yè)的關(guān)注熱點(diǎn)。目前硅片尺寸由158.75向166全速推進(jìn),各廠(chǎng)商開(kāi)發(fā)熱點(diǎn)聚焦于下一代182和210尺寸,出現(xiàn)了182聯(lián)盟和210聯(lián)盟兩大陣...

大尺寸硅片、平價(jià)上網(wǎng)、高效組件等是光伏行業(yè)的關(guān)注熱點(diǎn)。目前硅片尺寸由158.75向166全速推進(jìn),各廠(chǎng)商開(kāi)發(fā)熱點(diǎn)聚焦于下一代182和210尺寸,出現(xiàn)了182聯(lián)盟和210聯(lián)盟兩大陣營(yíng)。大尺寸硅片的系統(tǒng)降本成效顯著,成為光伏平價(jià)上網(wǎng)的有力保障。

大尺寸硅片發(fā)展趨勢(shì)

組件效率的提升也是實(shí)現(xiàn)光伏平價(jià)上網(wǎng)的有效手段之一。近年來(lái),大多數(shù)廠(chǎng)商引入疊焊及小片間距焊接等高密度焊接技術(shù),以提升組件效率。該技術(shù)可將電池片的間距由2mm縮減為0.5mm,甚至可實(shí)現(xiàn)-0.2mm間距,減少了電池片的冗余面積,從而提高組件效率,讓組件的間隙都具備發(fā)電能力,降低度電成本。

組件小間距焊機(jī)和疊焊示意圖

大尺寸硅片和高密度焊接新技術(shù)的導(dǎo)入雖然能起到光伏系統(tǒng)降本作用,但制程破片率升高,產(chǎn)品良率下降。因此,下游廠(chǎng)商對(duì)激光劃裂技術(shù)提出更嚴(yán)苛的要求,主要體現(xiàn)在增強(qiáng)電池片機(jī)械強(qiáng)度上。常規(guī)激光劃裂存在兩個(gè)弊端:

激光熱燒蝕工藝會(huì)在切割面留下大量熱損傷,降低電池片的機(jī)械強(qiáng)度;機(jī)械掰片工藝不適用于大尺寸硅片,容易破片。在這關(guān)鍵的技術(shù)迭代時(shí)刻,大族光伏裝備憑借多年的技術(shù)沉淀,根據(jù)市場(chǎng)需求,研制出創(chuàng)新的無(wú)損激光劃裂技術(shù)。該技術(shù)已實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品化,通過(guò)嚴(yán)苛的大尺寸、高密度封裝工藝驗(yàn)證,成功打入市場(chǎng),贏(yíng)得一線(xiàn)廠(chǎng)家的一致好評(píng)。設(shè)備出貨量目前>50臺(tái),后續(xù)機(jī)臺(tái)持續(xù)交貨中,量產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)表現(xiàn)良好,破片率<0.03%,新增切割隱裂率減少,切割電池片的機(jī)械性能增強(qiáng),組件返修率大幅度下降(最好情況<5%)。

大族光伏裝備的無(wú)損激光劃裂設(shè)備適用于156mm×156mm-230mm×230mm電池片。該加工技術(shù)采用應(yīng)力切割原理,不存在激光熱燒蝕和機(jī)械裂片過(guò)程,可使電池片應(yīng)力斷面干凈、整潔,沒(méi)有任何損傷點(diǎn),極大地提高了電池片的機(jī)械強(qiáng)度,保證了組件加工的良率和可靠性,見(jiàn)圖二、圖三。

無(wú)損激光劃裂切割面圖

電池的抗彎性能檢測(cè)

無(wú)損激光劃裂核心原理是激光熱應(yīng)力控制斷裂技術(shù)。首先利用激光對(duì)材料進(jìn)行局部快速加熱,隨后配套冷卻技術(shù)產(chǎn)生一個(gè)不均勻的溫度場(chǎng),不均勻的溫度場(chǎng)會(huì)在材料表面產(chǎn)生溫度梯度,從而誘發(fā)熱應(yīng)力的產(chǎn)生。其中激光光斑中處于壓應(yīng)力狀態(tài),而激光光斑前后處于拉應(yīng)力狀態(tài),由于脆性材料抗壓剛度遠(yuǎn)大于抗拉強(qiáng)度,當(dāng)拉應(yīng)力達(dá)到材料的斷裂強(qiáng)度時(shí),就會(huì)使材料從電池片邊緣開(kāi)的超小槽口開(kāi)始斷裂,進(jìn)而隨著激光及后續(xù)冷卻的移動(dòng)軌道穩(wěn)定擴(kuò)展,見(jiàn)圖四、圖五。

無(wú)損激光劃裂示意圖

加工過(guò)程中溫度、壓力、裂紋擴(kuò)展示意圖

大族光伏裝備無(wú)損激光劃裂設(shè)備


設(shè)備亮點(diǎn)

兼容單、雙面PERC電池、N型Top-con電池、N型HJT電池等;產(chǎn)能(劃二):?jiǎn)蝹?cè)產(chǎn)能≥3600P/H(整片),雙側(cè)產(chǎn)能≥7200P/H(整片);劃二—?jiǎng)澚?,可模塊化快速靈活切換;切割效果:開(kāi)槽長(zhǎng)度<1.5um,深度可調(diào)整,定位精度:≤±0.05mm;來(lái)料檢測(cè) + NG 自動(dòng)剔除;選配:成品檢測(cè) + NG 自動(dòng)剔除(電池片翻面/PL檢測(cè)功能可選),可直接與串焊機(jī)對(duì)接;碎片率:≤0.03%;隨著光伏發(fā)電全面“平價(jià)”時(shí)代的臨近,光伏產(chǎn)業(yè)鏈各環(huán)節(jié)技術(shù)創(chuàng)新活躍,產(chǎn)品技術(shù)迭代更新加快。大族光伏裝備時(shí)刻關(guān)注市場(chǎng)變化,積極研發(fā)新型自動(dòng)化生產(chǎn)裝備,配合下游生產(chǎn)廠(chǎng)家的產(chǎn)品創(chuàng)新,迎接“平價(jià)”時(shí)代的全面到來(lái)。

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光伏無(wú)損激光劃裂
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