有助于提升光伏组件焊接的无损激光划裂技术解析
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什么是光伏组件焊接的无损激光划裂技术?你知道吗?随着社会的进步,科技的发展,人们对能源的需求越来越大,而现有的能源有限,需要人们不断发展新能源,而太阳能就是一个不错的选择,人们开始大力发展太阳能能发电。
目前,新型冠状肺炎疫情已进入新阶段。2020年3月11日,世界卫生组织总干事谭德赛在日内瓦表示,新的皇冠肺炎疫情“已经具有全球性的大流行特征”。目前,世界上已有100多个国家和地区出现了新的肺炎病例,其中意大利、伊朗、韩国、法国、西班牙、德国和美国是较为严重的疫区。海外累计确诊病例数超过国内,海外已成为抗击疫情的主战场,对高度依赖海外市场的中国光伏产业产生了一定影响。
中国是一个光伏产业大国,拥有世界上最完整的产业链。2019年,全球光伏组件产量约为102千兆瓦,同比增长7.4%。同期,虽然中国光伏应用市场在政策调整下出现下滑,但由于海外市场的增长,中国光伏产业各行业保持了快速增长势头。2019年,中国光伏组件产量达到98.6千兆瓦,在全球产量中所占比例不断上升。作为世界上最大的光伏产品生产国和出口国,中国多年来在装机容量和发电量方面一直位居世界第一。
太阳能组件要实现发电的功能必须要将单片的电池连接起来使其成为一个整体,常见的连接方式为焊接。但是焊接过程如果控制不当就会造成热斑、碎片等现象,严重时会影响组件的寿命甚至是烧毁组件,因此大多数晶硅组件车间将焊接定为特殊过程,以便随时监控。本文给出了新的焊接工艺,为制造优质太阳能组件提供了保障。
组件效率的提升也是实现光伏平价上网的有效手段之一。近年来,大多数厂商引入叠焊及小片间距焊接等高密度焊接技术,以提升组件效率。该技术可将电池片的间距由2mm缩减为0.5mm,甚至可实现-0.2mm间距,减少了电池片的冗余面积,从而提高组件效率,让组件的间隙都具备发电能力,降低度电成本。大尺寸硅片和高密度焊接新技术的导入虽然能起到光伏系统降本作用,但制程破片率升高,产品良率下降。因此,下游厂商对激光划裂技术提出更严苛的要求,主要体现在增强电池片机械强度上。
以光伏电池片切割为基础的技术革新衍生出种类众多的光伏组件新产品,例如半片组件、210电池三分片组件、叠瓦组件、板块互联组件、无缝焊接多主栅组件等等,激光划裂成为组件产品迭代升级的不可或缺的工艺环节。
在太阳能电池组件的制造流程中,电池片的正面单焊和背面串焊的质量非常重要。由于太阳能组件的的设计使用寿命为25年左右,且组件通常安装在户外,每天要承受几十摄氏度的温度变化,而焊带基材为纯铜,铜的膨胀系数约为硅(电池片)的6倍,只要有温度变化,焊带与电池片都会受力,因此不良的焊接严重时会导致组件失效。目前国内大多数厂家主要使用手工焊接方法,手工焊接导致焊接不良的因素众多。为提高太阳能组件的成品质量,本文给出了防止焊接不良的改善方法。
在这关键的技术迭代时刻,大族光伏装备凭借多年的技术沉淀,根据市场需求,研制出创新的无损激光划裂技术。该技术已实现产品化,通过严苛的大尺寸、高密度封装工艺验证,成功打入市场,赢得一线厂家的一致好评。设备出货量目前>50台,后续机台持续交货中,量产现场表现良好,破片率<0.03%,新增切割隐裂率减少,切割电池片的机械性能增强,组件返修率大幅度下降(最好情况<5%)。
市场上常规激光划裂技术以激光烧蚀配合机械掰片技术为主流:首先利用激光在电池的背面加工出一条贯穿表面的切割道,再采用机械法将电池片沿着切割道掰开。虽然多刀激光切割技术的引入将常规激光划裂机对电池片的损伤降低至基本满足企业要求,但随着超小电池片间距(零间距,甚至负间距)、大尺寸硅片和超低温电池等工艺路线的诞生,常规激光划裂工艺难以满足超高的加工品质要求。凭借多年的技术沉淀,大族光伏装备推出革命性的无损激光划裂技术,并竭力推广为市场主流,该技术方案彻底解决了常规激光划裂机不可避免的电池片损伤问题。
以上就是光伏组件焊接的无损激光划裂技术解析,目前太阳能还未能更好被人类利用,需要科研人员不断努力,研究出更高效地产品,这样才能保证我们人类的能源够人类发展所需。