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解決方案

MOPA激光器“助力”光伏無損激光劃片

來源:光至科技2022-05-05 我要評論(0 )   

2020-2021年是光伏設(shè)備大年。2020年電池環(huán)節(jié)需求二階導(dǎo)放量(通威、隆基電池擴(kuò)產(chǎn))、2021年硅片環(huán)節(jié)需求二階導(dǎo)放量(硅片新勢力擴(kuò)產(chǎn)),從而帶動光伏設(shè)備企業(yè)業(yè)績提升,...

2020-2021年是光伏設(shè)備大年。2020年電池環(huán)節(jié)需求二階導(dǎo)放量(通威、隆基電池擴(kuò)產(chǎn))、2021年硅片環(huán)節(jié)需求二階導(dǎo)放量(硅片新勢力擴(kuò)產(chǎn)),從而帶動光伏設(shè)備企業(yè)業(yè)績提升,同時促進(jìn)大尺寸、HJT等新技術(shù)加快落地。

需求端:2022年光伏新增裝機(jī)容量有望達(dá)210GW。

供給端:硅料環(huán)節(jié)依然利潤豐厚,預(yù)計2022年行業(yè)將持續(xù)擴(kuò)產(chǎn),新技術(shù)產(chǎn)能有望迎來爆發(fā)。

技術(shù)端:技術(shù)浪潮將至,孕育設(shè)備百億細(xì)分市場,組件技術(shù)百花齊放,多設(shè)備共同受益。

無損劃片成為主要環(huán)節(jié)

常規(guī)劃片機(jī)利用脈沖激光在電池的背面加工出一條貫穿表面的切割道,再采用機(jī)械法將電池片沿著切割道掰開,不可避免的存在兩個弊端:一是激光熱燒蝕工藝會在切割面留下大量熱損傷,降低電池片的機(jī)械強(qiáng)度;二是對于大尺寸硅片,非常容易破片。超小電池片間距(零間距,甚至負(fù)間距)、大尺寸硅片和超低溫電池等工藝路線的誕生,常規(guī)激光劃裂工藝難以滿足超高的加工品質(zhì)要求,硅片激光無損裂片應(yīng)運而生。

脈沖激光常規(guī)劃片效果

激光無損裂片即是通過激光精確控制加熱與局部輔助冷卻使硅片產(chǎn)生較大溫度梯度,材料產(chǎn)生熱應(yīng)力到斷裂閾值并產(chǎn)生斷裂,裂縫沿著由激光束路徑引起的熱梯度傳播導(dǎo)致材料完全分開。其核心原理是激光熱應(yīng)力控制斷裂技術(shù)。為了精確控制裂紋走向, 需在電池片首末端分別加工一個超小的槽口,使斷裂擴(kuò)展從槽口開始至槽口結(jié)束。

無損劃片成為主要環(huán)節(jié)

激光無損切割原理示意圖

在大片化、薄片化、高效化的電池組件技術(shù)發(fā)展中,激光無損切割作為一種新型光伏電池切割技術(shù),具有尺寸兼容、無機(jī)械損傷、高效率、污染少等優(yōu)勢,是未來大尺寸電池片與高效組件推廣發(fā)展的重要環(huán)節(jié)。

光至科技解決方案

根據(jù)激光無損裂片的原理,光至科技采用70W MOPA激光器在硅片的兩端分別劃出兩條長2mm的槽線,深度可達(dá)硅片厚度的40%。該激光器脈寬、頻率范圍廣,可調(diào)參數(shù)寬; 光束質(zhì)量好M2<1.5,聚焦特性好;功率調(diào)節(jié)線性輸出,能量穩(wěn)定,加工長期可靠;尺寸小、風(fēng)冷結(jié)構(gòu),便于集成。

YFPN-70-GM

采用300W單模連續(xù)激光沿著槽口以230mm/s的速度高速移動,硅片在熱應(yīng)力的作用下沿著槽口裂開。該激光器光束質(zhì)量好M2<1.2;結(jié)構(gòu)緊湊,體積小,風(fēng)冷結(jié)構(gòu);全光纖,無光學(xué)器件,光路一體化集成,長期穩(wěn)定,無需維護(hù)

YFCW-300-SM

經(jīng)測試,硅片無損切后觀察表面無毛刺,熱影響區(qū)極小,斷面光滑白亮,無損傷點。

測試無損劃片效果


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MOPA激光器光伏激光劃片
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