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光至科技“助力”光伏无损激光划片

2020-2021年是光伏设备大年。2020年电池环节需求二阶导放量(通威、隆基电池扩产)、2021年硅片环节需求二阶导放量(硅片新势力扩产),从而带动光伏设备企业业绩提升,同时促进大尺寸、HJT等新技术加快落地。

需求端:2022年光伏新增装机容量有望达210GW。

供给端:硅料环节依然利润丰厚,预计2022年行业将持续扩产,新技术产能有望迎来爆发。

技术端:技术浪潮将至,孕育设备百亿细分市场,组件技术百花齐放,多设备共同受益。

无损划片成为主要环节

常规划片机利用脉冲激光在电池的背面加工出一条贯穿表面的切割道,再采用机械法将电池片沿着切割道掰开,不可避免的存在两个弊端:一是激光热烧蚀工艺会在切割面留下大量热损伤,降低电池片的机械强度;二是对于大尺寸硅片,非常容易破片。超小电池片间距(零间距,甚至负间距)、大尺寸硅片和超低温电池等工艺路线的诞生,常规激光划裂工艺难以满足超高的加工品质要求,硅片激光无损裂片应运而生。

脉冲激光常规划片效果

激光无损裂片即是通过激光精确控制加热与局部辅助冷却使硅片产生较大温度梯度,材料产生热应力到断裂阈值并产生断裂,裂缝沿着由激光束路径引起的热梯度传播导致材料完全分开。其核心原理是激光热应力控制断裂技术。为了精确控制裂纹走向, 需在电池片首末端分别加工一个超小的槽口,使断裂扩展从槽口开始至槽口结束。

无损划片成为主要环节

激光无损切割原理示意图

在大片化、薄片化、高效化的电池组件技术发展中,激光无损切割作为一种新型光伏电池切割技术,具有尺寸兼容、无机械损伤、高效率、污染少等优势,是未来大尺寸电池片与高效组件推广发展的重要环节。

光至科技解决方案

根据激光无损裂片的原理,光至科技采用70W MOPA激光器在硅片的两端分别划出两条长2mm的槽线,深度可达硅片厚度的40%。该激光器脉宽、频率范围广,可调参数宽; 光束质量好M2<1.5,聚焦特性好;功率调节线性输出,能量稳定,加工长期可靠;尺寸小、风冷结构,便于集成。

YFPN-70-GM

采用300W单模连续激光沿着槽口以230mm/s的速度高速移动,硅片在热应力的作用下沿着槽口裂开。该激光器光束质量好M2<1.2;结构紧凑,体积小,风冷结构;全光纤,无光学器件,光路一体化集成,长期稳定,无需维护

YFCW-300-SM

经测试,硅片无损切后观察表面无毛刺,热影响区极小,断面光滑白亮,无损伤点。

测试无损划片效果
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