01 硅片大尺寸與薄片化的趨勢(shì)

降本增效是光伏行業(yè)永遠(yuǎn)追逐的核心，大尺寸硅片不僅可以減少切片次數(shù)，降低切片成本和硅片的單瓦成本，還能加快硅片到組件的生產(chǎn)速度，從而降低生產(chǎn)運(yùn)營成本。隨著光伏成本的降低，根據(jù) CPIA 預(yù)測(cè)，2024 年我國新增光伏裝機(jī)容量將首次突破 100GW，未來十年光伏行業(yè)確定性的需求量增速或?qū)⒊�過降價(jià)速度，進(jìn)入持續(xù)穩(wěn)定的擴(kuò)張階段。

表1 不同型號(hào)硅片尺寸規(guī)格

不同規(guī)格硅片出貨量占比預(yù)測(cè)

02 大尺寸電池片分片的現(xiàn)狀

電池片的電流和硅片面積成正比，大尺寸電池片必然伴隨大電流，電池片串聯(lián)封裝成組件后，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，可以將制備完成的大尺寸電池片分割為兩個(gè)分片或者三片甚至五片，然后封裝成半片或三分之一片組件，甚至五分之一片的疊瓦組件。

目前常用激光對(duì)電池整片進(jìn)行劃片切割。傳統(tǒng)的激光劃片機(jī)利用脈沖激光在電池片的背面用振鏡加工出一條貫穿表面的切縫，再采用機(jī)械法將電池片沿著切割道裂開，此方式存在兩個(gè)弊端：一是激光熱燒蝕工藝會(huì)在切割面留下大量熱損傷（80-120μm），降低電池片的機(jī)械強(qiáng)度；二是對(duì)于大尺寸硅片，非常容易破片，此方法基本無法適用大尺寸硅片。

脈沖激光常規(guī)劃片效果

在大片化、薄片化、高效化的電池組件技術(shù)發(fā)展中，激光無損切割作為一種新型光伏電池切割技術(shù)，具有尺寸兼容、無機(jī)械損傷、高效率、污染少等優(yōu)勢(shì)，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(xù)單模用于硅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(diǎn)。但是，有部分客戶對(duì)于分片要求不高，期望有低成本的大尺寸電池片分片解決方案。

03 光至科技大尺寸硅片分片新解決方案

結(jié)合硅晶電池片分片常規(guī)方式和無損切割方式的優(yōu)劣勢(shì)，光至科技從激光器的特點(diǎn)出發(fā)，深入工藝研究，開發(fā)出一套結(jié)構(gòu)簡單、設(shè)備成本較低的電池片分片方案。此方案采用切割頭的方式配合輔助氣體，以600mm/s的速度一次性切透硅片從而獲得分片。

相比傳統(tǒng)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，各種尺寸硅晶電池片都能適用；相比無損切割此方案結(jié)構(gòu)簡單，成本較低，但是效果會(huì)稍差一些。采用光至科技300W連續(xù)單模激光器加切割頭分片的方式，效果優(yōu)于傳統(tǒng)的振鏡分片差于無損切割，成本可控，符合光伏行業(yè)“降本增效”的核心需求。

三分片                                 端 面

正面                                 背 面

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