前幾年,提起新能源行業(ye) ,人們(men) 想到的都是鋰電/電動汽車,其實太陽能也屬於(yu) 新能源一塊,進入2023年,在工業(ye) 經濟增長疲軟,激光行業(ye) 加劇內(nei) 卷的情況下,太陽能電池的激光加工設備需求逐步放量,成為(wei) 一大增長亮點。

01、激光加工技術
激光加工是利用光束的高能量與(yu) 材料發生作用,並瞬間把材料氣化或改變性質達到預期製造效果。激光加工主要包括打標、切割、焊接、熔覆、清洗等工藝,目前國內(nei) 工業(ye) 激光主要的應用份額是在金屬切割、焊接,屬於(yu) 一種粗加工的方式,對工件精度的要求並沒有非常高,設備的通用性很強,所以容易形成批量規模。
激光應用的另一方麵是精密加工,由於(yu) 其大多數是定製加工,設備也要根據材料的性質而定,有時是晶圓、有時是玻璃、PCB板,又或者是薄膜或者合成材料,產(chan) 品小而精,激光工藝開發與(yu) 試樣周期長,所以精密激光加工難以批量生產(chan) 。以去年我國大約500億(yi) 元的工業(ye) 激光設備規模,其中近80%是屬於(yu) 激光粗加工的,精密激光加工僅(jin) 占了20%左右。
在這20%精密激光加工裏麵,又包含了手機部件加工、顯示屏或者OLED切割、玻璃切割等行業(ye) 應用,這裏值得注意的是太陽能電池上的激光加工,近幾年正快速得到推廣。
02、太陽能電池激光加工
太陽能電池是通過光電反應將光能轉換成電能的能量轉換器,太陽能電池轉換效率是降低光伏成本的重要因素。在太陽能電池生產(chan) 中,激光加工技術主要應用於(yu) PERC、SE、MWT等電池片工藝,以提高光電轉換效率。
PERC激光消融工藝
PERC高效太陽能電池是通過在電池背麵增加鈍化層,一方麵阻止載流子在一些高複合區域(如電池表麵與(yu) 金屬電極的接觸處)的複合行為(wei) ,減少電損失;另一方麵同時可以增強電池下表麵光反射,減少光損失,從(cong) 而提高電池的轉換效率,提高電池的性能。
早期實驗室的濕法刻蝕工藝,產(chan) 業(ye) 化難度和成本高。此外,采用激光也要求激光加工能夠定位最優(you) 化的能量密度分布,精確控製作用時間,並保證每個(ge) 脈衝(chong) 嚴(yan) 格一致。隻有特製的激光器和光路控製,配合長期積累的工藝經驗,才能得到最佳的電池性能。迅速定位與(yu) 特定材料加工匹配的微納級激光加工技術和適應高效生產(chan) 的控製係統是PERC電池激光加工設備的技術核心,同時也是高效太陽能電池實現產(chan) 業(ye) 化的保證。
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