一₪•◕│✘、矽片大尺寸與薄片化的趨勢

降本增效是光伏行業永遠追逐的核心☁↟·••，大尺寸矽片不僅可以減少切片次數☁↟·••，降低切片成本和矽片的單瓦成本☁↟·••，還能加快矽片到元件的生產速度☁↟·••，從而降低生產運營成本✘◕│。隨著光伏成本的降低☁↟·••，根據 CPIA 預測☁↟·••，2024 年我國新增光伏裝機容量將首次突破 100GW☁↟·••，未來十年光伏行業確定性的需求量增速或將超過降價速度☁↟·••，進入持續穩定的擴張階段✘◕│。

表1 不同型號矽片尺寸規格

不同規格矽片出貨量佔比預測

二₪•◕│✘、大尺寸電池片分片的現狀

電池片的電流和矽片面積成正比☁↟·••，大尺寸電池片必然伴隨大電流☁↟·••，電池片串聯封裝成元件後☁↟·••，功率損失和電流的平方成正比✘◕│。為了減小由電流引起的功率損耗☁↟·••，可以將製備完成的大尺寸電池片分割為兩個分片或者三片甚至五片☁↟·••，然後封裝成半片或三分之一片元件☁↟·••，甚至五分之一片的疊瓦元件✘◕│。

目前常用鐳射對電池整片進行劃片切割✘◕│。傳統的鐳射劃片機利用脈衝鐳射在電池片的背面用振鏡加工出一條貫穿表面的切縫☁↟·••，再採用機械法將電池片沿著切割道裂開☁↟·••，此方式存在兩個弊端₪◕₪：一是鐳射熱燒蝕工藝會在切割面留下大量熱損傷（80-120μm）☁↟·••，降低電池片的機械強度；二是對於大尺寸矽片☁↟·••，非常容易破片☁↟·••，此方法基本無法適用大尺寸矽片✘◕│。

脈衝鐳射常規劃片效果

在大片化₪•◕│✘、薄片化₪•◕│✘、高效化的電池元件技術發展中☁↟·••，鐳射無損切割作為一種新型光伏電池切割技術☁↟·••，具有尺寸相容₪•◕│✘、無機械損傷₪•◕│✘、高效率₪•◕│✘、汙染少等優勢☁↟·••，是目前電池片主要的分片方式✘◕│。

無損劃片效果

光至科技前期用70W MOPA 配合300W連續單模用於矽晶電池片無損切割得到很好的效果☁↟·••，表面基本無熱影響☁↟·••，斷面光滑白亮☁↟·••，無損傷點✘◕│。但是☁↟·••，有部分客戶對於分片要求不高☁↟·••，期望有低成本的大尺寸電池片分片解決方案✘◕│。

三₪•◕│✘、光至科技大尺寸矽片分片新解決方案

結合矽晶電池片分片常規方式和無損切割方式的優劣勢☁↟·••，光至科技從鐳射器的特點出發☁↟·••，深入工藝研究☁↟·••，開發出一套結構簡單₪•◕│✘、裝置成本較低的電池片分片方案✘◕│。此方案採用切割頭的方式配合輔助氣體☁↟·••，以600mm/s的速度一次性切透矽片從而獲得分片✘◕│。

相比傳統的振鏡分片方式☁↟·••，此方法分片熱影響較小（<30μm）☁↟·••，斷面整齊☁↟·••，效率高☁↟·••，各種尺寸矽晶電池片都能適用；相比無損切割此方案結構簡單☁↟·••，成本較低☁↟·••，但是效果會稍差一些✘◕│。採用光至科技300W連續單模鐳射器加切割頭分片的方式☁↟·••，效果優於傳統的振鏡分片差於無損切割☁↟·••，成本可控☁↟·••，符合光伏行業“降本增效”的核心需求✘◕│。

三分片                                 端 面

正面                                 背 面

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