Введение

В производстве солнечных модулей станок для скрайбирования солнечных элементов играет жизненно важную роль. Это не только ключевое оборудование для повышения эффективности модулей, но и важный инструмент для снижения производственных затрат и оптимизации производственного процесса.

Как работает станок лазерного скрайбирования: точность встречается с эффективностью

Основная технология станка для скрайбирования заключается в лазерной обработке. Лазерный источник излучает высокоэнергетический луч (обычно наносекундный или пикосекундный импульсный лазер), который фокусируется оптической системой в пятно диаметром всего несколько десятков микрон. Когда лазер попадает на поверхность элемента, облучаемая область достигает точки плавления или испарения за чрезвычайно короткое время (микросекундный уровень), обеспечивая точную резку.

Ключевые данные, подтверждающие это:

• Точность резки: Лазерное скрайбирование обеспечивает точность резки ±10 микрон, что значительно лучше, чем ±50 микрон при традиционной механической резке, обеспечивая гладкие края элементов и стабильные электрические характеристики.

• Зона термического влияния (HAZ): Ширина HAZ при лазерной обработке обычно составляет менее 20 микрон, что значительно снижает тепловое повреждение элемента и сохраняет эффективность преобразования.

• Бесконтактная обработка: Лазерное скрайбирование не требует физического контакта с элементом, что позволяет избежать механических напряжений, а выход годной продукции при резке достигает 99,5% и более.

Зачем нужно скрайбировать солнечные элементы?

1. Повышение эффективности фотоэлектрического преобразования

Снижение потерь при инкапсуляции: Согласно отчету ITRPV, после внедрения технологии половинного разреза (разрезание ячеек на две половины) потери мощности модуля снижаются примерно на 2–3%, а выходная мощность увеличивается на 5–10%. На примере типичного 72-ячеечного модуля прирост мощности от технологии половинного разреза может превышать 10 Вт.

Оптимизация конструкции модуля: При использовании половинных ячеек ток уменьшается вдвое, сопротивление падает до 1/4, а потери мощности снижаются в четыре раза. Кроме того, эффект горячего пятна в половинных модулях значительно ниже, что увеличивает срок службы модуля на 10–15%.

2. Снижение производственных затрат

Сокращение отходов материала: Благодаря технологии лазерного скрайбирования использование материала ячеек улучшается до более чем 98%, в то время как традиционная механическая резка достигает лишь около 95%.

Снижение затрат на эксплуатацию и обслуживание: Скрайбированные модули работают с более высокой эффективностью, что в долгосрочной перспективе снижает затраты на эксплуатацию и обслуживание примерно на 5–10%.

3. Оптимизация производственного процесса

Упрощение процесса пайки: Скрайбированные ячейки имеют меньший размер, что снижает процент брака при пайке до менее 0,1% и значительно повышает выход годных модулей.

Повышение эффективности производства: Лазерный скрайбер может резать со скоростью до 1200 мм/с, а один агрегат производит более 5000 ячеек в день, что значительно повышает общую эффективность линии.

4. Удовлетворение разнообразных рыночных потребностей

Адаптация к различным применениям: Скрайбированные ячейки могут быть гибко расположены для удовлетворения потребностей от жилых распределенных систем до крупных наземных станций. Например, технология множественного разреза (например, 1/3, 1/4) может дополнительно повысить эффективность модуля, подходя для высокоэффективных PERC, TOPCon и гетеропереходных (HJT) ячеек.

Скрайбер обычно состоит из зоны загрузки, зоны скрайбирования и зоны выгрузки. Некоторые высококлассные устройства также добавляют зону сушки или встроенную функцию пайки. На примере самостоятельно разработанного высокоскоростного водяного бесконтактного скрайбера CTC-80S его инновационные технологии включают:

• Лазерное гравирование: Линии гравирования длиной не более 2 мм наносятся на обоих концах ячейки, достигая глубины 40%, что обеспечивает точные точки начала резки.

• Нагрев + водяное охлаждение: Лазер мощностью 300 Вт нагревает линию гравирования, после чего следует водяное охлаждение. Используя принцип теплового расширения и сжатия, ячейка раскалывается вдоль линии гравирования.

• Бесконтактная резка: Весь процесс проходит без механического напряжения, обеспечивая гладкие края реза без ухудшения характеристик ячеек, с выходом реза до 99,8%.

Скрайбер для солнечных элементов — это не просто прецизионный хирургический нож производства фотоэлектрических модулей, это ключевая сила, движущая отрасль к более высокой эффективности и низкой стоимости. От повышения эффективности модулей до снижения производственных затрат, от оптимизации производственного процесса до удовлетворения разнообразных требований — роль скрайбера незаменима.

Мнение Ooitech

Ooitech считает: технология лазерного скрайбирования превращает прецизионную и бесконтактную резку в решающий рычаг для производства высокоэффективных и недорогих солнечных модулей.