В мае 2022 года CCTV сообщило, что последние данные Национальной энергетической администрации показывают, что на данный момент строящиеся проекты по выработке фотоэлектрической энергии составляют 121 миллион киловатт, и ожидается, что ежегодная выработка фотоэлектрической энергии будет заново подключена к сети. на 108 млн киловатт, что на 95,9% больше, чем в предыдущем году.
Постоянное увеличение глобальной установленной мощности фотоэлектрических систем ускорило применение технологий лазерной обработки в фотоэлектрической промышленности.Постоянное совершенствование технологии лазерной обработки также повысило эффективность использования фотоэлектрической энергии.Согласно соответствующей статистике, мировой рынок новой установленной мощности фотоэлектрических систем достиг 130 ГВт в 2020 году, преодолев новый исторический максимум.В то время как мировая установленная мощность фотоэлектрических систем достигла нового максимума, Китай, будучи крупной страной-производителем фотоэлектрических систем, всегда сохранял тенденцию к росту.С 2010 года производство фотоэлектрических элементов в Китае превысило 50% от общего мирового производства, и это вполне логично.Более половины фотоэлектрической промышленности в мире производится и экспортируется.
Лазер как промышленный инструмент является ключевой технологией в фотоэлектрической промышленности.Лазер может концентрировать большое количество энергии на небольшой площади поперечного сечения и высвобождать ее, значительно повышая эффективность использования энергии, что позволяет резать твердые материалы.Производство аккумуляторов более важно в фотоэлектрическом производстве.Кремниевые элементы играют важную роль в производстве фотоэлектрической энергии, будь то кристаллические кремниевые элементы или тонкопленочные кремниевые элементы.В кристаллических кремниевых элементах монокристалл/поликристалл высокой чистоты разрезается на кремниевые пластины для батарей, а лазер используется для лучшей резки, придания формы и разметки, а затем нанизывания ячеек.
01 Обработка пассивации края батареи
Ключевым фактором повышения эффективности солнечных элементов является минимизация потерь энергии через электрическую изоляцию, обычно путем травления и пассивации краев кремниевых чипов.Традиционный процесс использует плазму для обработки изоляции кромок, но используемые химикаты для травления дороги и вредны для окружающей среды.Лазер с высокой энергией и большой мощностью может быстро пассивировать край ячейки и предотвратить чрезмерную потерю мощности.Благодаря канавке, сформированной лазером, потери энергии, вызванные током утечки солнечного элемента, значительно сокращаются: с 10-15% потерь, вызванных традиционным процессом химического травления, до 2-3% потерь, вызванных лазерной технологией. .
02 Аранжировка и написание
Укладка кремниевых пластин с помощью лазера — распространенный онлайн-процесс автоматической серийной сварки солнечных элементов.Такое соединение солнечных элементов снижает стоимость хранения и делает батареи каждого модуля более упорядоченными и компактными.
03 Вырезание и разметка
В настоящее время более продвинутым является использование лазера для царапин и резки кремниевых пластин.Он имеет высокую точность использования, высокую точность повторения, стабильную работу, высокую скорость, простоту эксплуатации и удобное обслуживание.
04 Маркировка кремниевой пластиныинг
Замечательным применением лазера в кремниевой фотоэлектрической промышленности является маркировка кремния, не влияя на его проводимость.Маркировка пластин помогает производителям следить за цепочкой поставок солнечной энергии и обеспечивать стабильное качество.
05 Пленочная абляция
Тонкопленочные солнечные элементы основаны на технологии осаждения из паровой фазы и скрайбирования для избирательной абляции определенных слоев для достижения электрической изоляции.Каждый слой пленки необходимо наносить быстро, не затрагивая другие слои стекла и кремния подложки.Мгновенная абляция приведет к повреждению схемы на слоях стекла и кремния, что приведет к выходу из строя батареи.
Чтобы обеспечить стабильность, качество и однородность генерации энергии между компонентами, мощность лазерного луча должна быть тщательно отрегулирована для производственного цеха.Если мощность лазера не может достичь определенного уровня, процесс разметки не может быть завершен.Точно так же луч должен поддерживать мощность в узком диапазоне и обеспечивать круглосуточное рабочее состояние на сборочной линии.Все эти факторы выдвигают очень жесткие требования к характеристикам лазеров, и для обеспечения пиковой работы необходимо использовать сложные устройства контроля.
Производители используют измерение мощности луча для настройки лазера и его настройки в соответствии с требованиями применения.Для мощных лазеров существует множество различных инструментов измерения мощности, а мощные детекторы могут выйти за пределы лазеров в особых обстоятельствах;Лазеры, используемые при резке стекла или других приложениях осаждения, требуют внимания к точным характеристикам луча, а не к мощности.
Когда для абляции электронных материалов используется тонкопленочная фотоэлектрическая технология, характеристики луча более важны, чем исходная мощность.Размер, форма и прочность играют важную роль в предотвращении утечки тока батареи модуля.Лазерный луч, который удаляет нанесенный фотоэлектрический материал на основную стеклянную пластину, также требует точной настройки.В качестве хорошей точки контакта для изготовления аккумуляторных цепей балка должна соответствовать всем стандартам.Только качественные лучи с высокой повторяемостью смогут правильно абсорбировать контур, не повреждая при этом стекло внизу.В этом случае обычно требуется термоэлектрический детектор, способный многократно измерять энергию лазерного луча.
Размер центра лазерного луча будет влиять на режим и местоположение его абляции.Округлость (или овальность) луча повлияет на линию разметки, проецируемую на солнечный модуль.Если скрайбирование неравномерное, непостоянная эллиптичность луча приведет к дефектам солнечного модуля.Форма всего пучка также влияет на эффективность структуры, легированной кремнием.Для исследователей важно выбрать лазер хорошего качества, независимо от скорости обработки и стоимости.Однако в производстве обычно используются лазеры с синхронизацией мод для коротких импульсов, необходимых для испарения при производстве аккумуляторов.
Новые материалы, такие как перовскит, обеспечивают более дешевый и совершенно другой производственный процесс по сравнению с традиционными кристаллическими кремниевыми батареями.Одним из больших преимуществ перовскита является то, что он может снизить воздействие обработки и производства кристаллического кремния на окружающую среду, сохраняя при этом эффективность.В настоящее время при осаждении из паровой фазы его материалов также используется технология лазерной обработки.Поэтому в фотоэлектрической промышленности в процессе легирования все чаще используются лазерные технологии.Фотоэлектрические лазеры используются в различных производственных процессах.При производстве солнечных элементов из кристаллического кремния лазерная технология используется для резки кремниевых чипов и краевой изоляции.Легирование края батареи предназначено для предотвращения короткого замыкания переднего и заднего электродов.В этом применении лазерная технология полностью превзошла другие традиционные процессы.Считается, что в будущем во всей фотоэлектрической отрасли будет все больше и больше применений лазерных технологий.
Время публикации: 14 октября 2022 г.