在光伏產業陷入寒冬之際,BC電池技術如同熊熊烈火點燃了晶硅電池技術紛爭的熱潮。日前,行業龍頭隆基綠能自主研發的背接觸晶硅異質結太陽電池,利用全激光圖形化可量產制程工藝,成功獲得27.09%的電池轉換效率,刷新了單晶硅太陽能電池效率的世界紀錄,進一步證明了BC電池技術的巨大潛力。
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激光器技術
BC電池量產成本的勝負之源
激光制造網
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這三道激光工序主要是利用激光在電池表面進行精細的刻劃,形成特定的圖案或結構。并且作為BC電池實現大規模量產的關鍵,也對激光設備提出了多項嚴格要求:
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盛雄200W綠光皮秒激光
光斑均勻度接近理想狀態
對于BC技術而言,高精度的激光刻蝕可以確保電極、柵線等結構的尺寸和位置精度,以提高電池的光電性能,其首要條件便是能實現均勻的光斑分布。
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大力出奇跡
大單脈沖能量、高重復頻率實現產能翻番
激光刻蝕對光束質量、
指向性、DOE匹配性的要求
而DOE鏡片(光學衍射元件)在激光刻蝕中起到光束整形的作用,一旦DOE的匹配性不良,便會導致光斑形狀失真、能量分布不均勻等問題。因此,在選擇DOE時,需要選擇與激光器光束匹配的型號,并進行必要的校準。
盛雄200W綠光皮秒激光
擺脫三大參數限制
用同一200W綠光皮秒激光器對某些BC電池加工,在與不同狀態的DOE配合下,單光斑效果不論優劣,在高重頻加工下,效果近乎一致,均為優良。這使得規模化穩定量產變得更加容易實現,單位平方微米需要足夠強的能量才能有效地去除材料,隨著頻率的增加和平均功率的提升,加工效果更為干凈徹底。
200w綠光皮秒激光器對DOE狀態要求對比圖
在實際加工過程中,早期市面上推出的60W納秒綠光激光器受限于頻率不高,其加工速度僅能達到30000mm/s左右,隨后市面上又推出了100W綠光皮秒激光器,即便功率和頻率均有所提升,但最終的加工效率也僅僅略高于60W納秒綠光激光器。而盛雄激光的200W綠光皮秒激光器在滿足較大單脈沖能量的同時,具備較高的頻率,掃描速度可達70000mm/s,同時還有足夠的功率余量。這種跨越式的效率提升,才能真正意義上推動BC電池進入大規模量產的時代。
兼容所有PREC電池激光設備改造升級,
實現高效穩定運行
此外,盛雄激光200W綠光皮秒激光器也可以通用于原客戶已購買的PREC電池激光開膜和SE摻雜設備進行升級改造,可以實現新BC電池P1、P2、P3激光開膜,讓企業原來的固定資產投資可以繼續變現,為企業減少投資,提高資產綜合利用率。
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200W綠光皮秒高效助推
BC電池量產成本大幅下降
雙頭堪比四頭產能,
BC電池每GWh節約3500萬元!
據了解,目前國內裝載4臺納秒激光器的刻蝕設備產能大概有4000pcs/h,現階段眾多光伏電池企業所用設備搭載的激光器多為進口100W綠光皮秒激光器,雙線四頭激光器設備的產能大概有4000~4200pcs/h。而裝載盛雄200W綠光皮秒激光器的雙線四頭刻蝕設備產能有8800pcs/h,相比之下提升了50%,可以說有著質的飛躍。
前文有提到,每GWh需要10臺設備,如果使用四頭納秒綠光激光器設備進行加工,4000pcs/h的產能意味著每GWh總產能是40000pcs/h。當使用雙線四頭200W綠光皮秒激光設備時,8000pcs/h的產能要完成40000pcs/h的任務,僅需5臺設備即可,以每GWh需要7000萬投資而言,現在成本能節約近3500萬,肉眼可見地為企業最大程度降低了加工成本。
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展 望
超快激光器的未來
目前看來,在BC電池技術領域,200W綠光皮秒激光的解決方案將會逐步成為市場主流,經市場驗證后將高效助力光伏企業BC電池實現大面積圖形化量產。同時,200W綠光皮秒激光不僅幫助BC電池技術實現突破,在鈣鈦礦產業中也大有可為,未來或將推動鈣鈦礦電池進一步突破效率瓶頸,引領光伏行業革新。
近年來,盛雄激光作為工業超快激光器領域的技術領導者,其皮秒激光器的功率區間包含:
盛雄激光獨占國內市場鰲頭,現已全部實現進口替代,在高功率激光器上實現技術超越,年產量更是高達1000臺。經過近兩年的設備開發及與重點客戶的工藝合作試用,在光伏電池和鋰電電池兩大領域屢獲突破,為兩大行業不斷帶來創新價值。盛雄激光對外開放單獨銷售激光器及激光加工工藝技術輸出與合作,竭誠歡迎行業內專業自動化設備廠商及激光設備廠商垂臨合作。相信在盛雄激光的引領下,工業超快激光器將持續突破,為終端用戶帶來更多的驚喜與收獲。
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