高功率组件用激光技术探讨与分析-大族.pdf

高功率组件用激光技术探讨与分析 ————全自动激光划裂设备上海大族新能源科技有限公司高效智能光伏 点滴改变生活 目录 光伏用激光技术简介半片/叠瓦组件激光划片分析LC系列设备推介 一、光伏用激光技术简析 激光探讨 激光光伏应用Ø激光开膜：刻蚀PERC太阳电池的背钝化膜，形成欧姆接触窗口；Ø激光隔离：刻蚀太阳电池的边缘，去除P+/N+相邻区域，消除边缘漏电（刻槽埋栅电池）；Ø激光掺杂：对预先沉积在硅片表层上掺杂源（如磷硅玻璃PSG、硼硅玻璃BSG等）进行再处理，使膜层表面或者浅表面的杂质在硅片中二次扩散，形成PN结、PP+、NN+高低结； Ø激光钻孔：在原始硅片上钻孔，针对MWT、EWT电池；Ø激光划片：将太阳电池片刻划成小片，半片、叠片组件、非标组件生产；Ø激光焊接：完成光伏组件电池串的互联条（俗称“焊带”）的焊接； 工艺 加工材料 刻蚀深度 激光器类型 备注红外 绿光 紫外隔离 SiNx/Si 5~30um √ √ √开膜 SiNx/AlOx 200nm X √ √ 1064 ps掺杂 BSG、 PSG 0~0.5um √ √ √钻孔 Si 200um √ √ X划片 Al/Si or Si 50~130um √ √ X焊接 Zn/Cu/Ag 热熔 √ X X注：1. 激光器的平均功率主要决定了加工速度和最大雕刻深度。2. 窄脉宽+高峰值能量可实现无损刻蚀（如PERC电池的开膜）。3. 红外激光器更利于对材料进行热熔。激光探讨 激光微细加工 时间： 激光束与材料相互的时间（扫描速度、光斑大小、脉冲宽度、频率）；空间：激光束的空间分布和延伸（光束质量、焦距、焦深、光束直径、光束形状）;能量：波长、功率、功率密度、功率密度分布方式、材料吸收情况； 二、半片/叠瓦组件激光划片质量分析 品质分析 激光刻槽质量开槽宽度：一致性好的情况下，其宽度越小越好；（激光光斑大小、功率）； 开槽深度：灵活调整；深度均匀性：偏差＜10%毛刺高度：越小越好；（激光功率、速度、频率、脉冲宽度等）热影响区域：激光作用时间（脉宽、速度、功率等） 激光工艺参数 品质分析 产品破损激光划片、机械掰片动作增加势必增加电池片各种异常的几率Ø 碎片Ø 缺损；Ø 崩边（脱晶）；Ø 隐裂；※ 沿用电池检测标准 贯穿性隐裂 焊接点隐裂 切割边隐裂 半片内隐裂 品质分析 断面形貌1理想断面效果u切割面：光滑、无毛刺、无硅脱落；u过渡面：一致性好；u掰断面：暗区，硅脱落等不合格断面效果 完全切穿 崩裂伤及正面PN结刻槽太深殃及正面 品质分析 断面形貌2探讨性断面形貌 晶向相关 激光光斑重叠率多次切割形成台阶 多次切割断面 品质分析 电学性能激光切割引入，势必导致其电性能发生一定变化u电池片本身品质；u激光工艺条件；u机械自动掰片；u测试标准；半片电池电性能变化 uΔ Voc；uΔ Eff；uIrev；（＜30%） 半片电池电性能半片组件电性能影响？？ 三、LC系列设备推介 上海大族新能源科技有限公司 大 族 激 光 全 资 子 公 司上海大族新能源科技有限公司，是全球最大的激光装备制造商---大族激光的全资子公司，是专业提供高效光伏高端成套装备的制造商。 我们将大族激光20年的激光及自动化 装备设计、制造与应用经验带到新能源行业，为光伏提供更为专业和细致的服务。我们用我们的技术为全球的客户提高太阳电池的效率，使清洁能源能够惠及更多的人。 LC50系列 设备参数项目 单位 技术指标划裂功能 Half-cutting or Multi-cutting电池尺寸 mm 156.75×156.75弯曲度 mm 2.0视觉检测 上料监测+成品检测尺寸精度 mm ±0.1刻划深度 μm 0~150产能 pcs/h ≥1500 @Half-cutting碎片率 % ≤0.10Uptime % ≥98.0安装尺寸 mm 2000（L）×1600（W）×2300（H） LC50系列 设备性能寿命长维护方便产能高碎片率低 尺寸小 易安装易与产线兼容 可升级易实现自动接驳高效除尘洁净度好量产验证稳定性高 测试分析 切割外观测试 线宽：34um; 热影响区域：50.7um切割深度：52% 线宽：30um; 热影响区域：72um切割深度：48% 常规单晶电池 HIT电池 测试分析 电池测试 不同激光工艺、波长对半片电池电性能影响 类别 Ncell Pcells Pm CTM Isc Uoc FF PmeanHalf 18.40 268.67 272.92 101.58 9.016 38.335 79.00 272.44Full 18.40 268.67 265.94 98.98 9.058 38.032 77.19 265.94半片组件相对于常规组件的提升主要表现在Uoc和FF上，平均功率提升约6.5W。 测试分析 组件表现