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激光設(shè)備在光伏生產(chǎn)中的應(yīng)用
發(fā)布日期：2021-06-30
光伏生產(chǎn)較重要的就是電池制造。硅電池在光伏發(fā)電中有重要作用，無論是晶硅電池還是薄膜硅電池。在晶硅電池中，由高純度的單晶/多晶切成電池用的硅片，利用激光來較好地切割、成型、劃線，制成電池后再組串。 電池邊緣鈍化處理 排列劃線 用激光排列硅片是太陽能電池自動串焊常見的在線工藝。以這種方式連接太陽能電池降低了存儲成本，讓每塊組件的電池串排列更整齊、緊湊。 切割劃片 用激光來劃片切割硅片是目前較為先進(jìn)的,它使用精度高、而且重復(fù)精度也高、工作穩(wěn)定、速度快、操作簡單、維修方便。 硅片標(biāo)記 激光在硅光伏工業(yè)中的顯著應(yīng)用是在不影響硅片導(dǎo)電性的情況下對硅片進(jìn)行標(biāo)記。硅片標(biāo)記可幫助制造商跟進(jìn)其太陽能供應(yīng)鏈并確保質(zhì)量穩(wěn)定。 薄膜燒蝕 薄膜太陽能電池依靠氣相沉積和劃片技術(shù)選擇性燒蝕某些層以實現(xiàn)電隔離。薄膜的各層需要快速沉積，而又不影響到基底玻璃和硅的其他層。瞬間的燒蝕會導(dǎo)致玻璃和硅層上的電路損壞，從而導(dǎo)致電池故障。 為了確保組件之間發(fā)電性能的穩(wěn)定性、質(zhì)量和均勻性，必須為制造車間精心調(diào)整激光束功率。如果激光功率不能達(dá)到一定水平，就無法完成劃線過程。同樣，光束必須將功率保持在狹窄的范圍內(nèi)，并在裝配生產(chǎn)線中確保7*24小時工作狀態(tài)。所有這些因素都對激光規(guī)格提出了非常嚴(yán)格的要求，并且必須使用復(fù)雜的監(jiān)控裝置來確保峰值運行。 制造商和研究人員都使用光束功率測量來定制激光器并將其調(diào)整到符合應(yīng)用要求。對于大功率激光器，有許多不同的功率測量工具，高功率檢測器可以在特殊情況下打破激光器的極限；玻璃切割或其他沉積應(yīng)用中使用的激光需要關(guān)注光束的精細(xì)特性，而不是功率。 薄膜光伏中當(dāng)用于燒蝕電子材料時，光束特性的重要性勝過原始功率。尺寸、形狀和強度在防止組件電池的漏電流中發(fā)揮重要影響。將沉積好的光伏材料燒蝕到基礎(chǔ)玻璃板上的激光束也需要精細(xì)調(diào)整的特性。作為制造電池電路的較好接觸點，光束必須符合所有標(biāo)準(zhǔn)。只有具有高重復(fù)性的高質(zhì)量光束才能正確燒蝕電路，而不會損壞下方的玻璃。通常這種場合需要用到能高度重復(fù)測量激光束能量的熱電探測器。 激光束中心的大小會影響其燒蝕的方式和位置。光束的圓度（或橢圓度）會影響投射到太陽能組件上的劃線。如果劃線不均勻，不一致的光束橢圓率將導(dǎo)致太陽能組件缺陷。整個光束的形狀還會影響硅摻雜結(jié)構(gòu)的有效性。對于研究人員來說選擇激光器重要的是較好度，而不需考慮加工速度和成本，但對于生產(chǎn)來說，如在電池制造中蒸發(fā)所需的短脈沖通常要使用到鎖模激光器。 鈣鈦礦等新材料提供了一種更便宜且完全不同于傳統(tǒng)晶硅電池的制造工藝。鈣鈦礦的較大優(yōu)點之一是它在保持效率的同時減少了晶硅加工和制造對環(huán)境的影響，目前，其材料的氣相沉積也使用到了激光加工技術(shù)。由此可見，激光加工技術(shù)已經(jīng)成為生產(chǎn)硅太陽能電池的較可靠的工具。 |
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