2022년 5월 CCTV는 국가에너지청 최신 자료에 따르면 현재 건설 중인 태양광 발전 프로젝트가 1억 2100만kW로, 연간 태양광 발전량이 새롭게 전력망에 연결될 것으로 예상된다고 보도했다. 전년 대비 95.9% 증가한 1억 800만kW 증가했다.
전 세계적으로 PV 설치 용량이 지속적으로 증가함에 따라 광전지 산업에서 레이저 가공 기술의 적용이 가속화되었습니다.레이저 가공 기술의 지속적인 개선으로 광전지 에너지의 활용 효율성도 향상되었습니다.관련 통계에 따르면, 2020년 전 세계 PV 신규 설치 용량 시장은 130GW에 도달해 역사적 최고치를 경신했다.전 세계 PV 설치 용량이 새로운 최고치를 달성한 반면, 대규모 종합 생산 국가로서 중국의 PV 설치 용량은 항상 증가 추세를 유지해 왔습니다.2010년 이후 중국의 태양광전지 생산량은 전 세계 총 생산량의 50%를 넘어섰다. 이는 실감나는 일이다.전 세계 태양광 산업의 절반 이상이 생산되고 수출됩니다.
산업용 도구로서 레이저는 광전지 산업의 핵심 기술입니다.레이저는 작은 단면적에 많은 양의 에너지를 집중하고 방출할 수 있어 에너지 활용 효율을 크게 향상시켜 단단한 재료를 절단할 수 있습니다.태양광 생산에서는 배터리 제조가 더 중요합니다.실리콘 셀은 결정질 실리콘 셀이든 박막 실리콘 셀이든 태양광 발전에서 중요한 역할을 합니다.결정질 실리콘 셀에서는 고순도 단결정/다결정을 배터리용 실리콘 웨이퍼로 절단하고, 레이저를 사용하여 셀을 더 잘 자르고 모양을 만들고 스크라이브한 다음 끈으로 묶습니다.
01 배터리 엣지 패시베이션 처리
태양전지의 효율을 향상시키는 핵심 요소는 일반적으로 실리콘 칩의 가장자리를 에칭하고 부동태화하여 전기 절연을 통해 에너지 손실을 최소화하는 것입니다.전통적인 공정에서는 플라즈마를 사용하여 모서리 절연체를 처리하지만 사용되는 에칭 화학 물질은 비싸고 환경에 해롭습니다.고에너지, 고출력 레이저는 셀 가장자리를 빠르게 부동태화하여 과도한 전력 손실을 방지할 수 있습니다.레이저로 형성된 그루브를 사용하면 태양전지의 누설 전류로 인한 에너지 손실이 기존 화학적 에칭 공정에서 발생하는 손실의 10~15%에서 레이저 기술에서 발생하는 손실의 2~3%로 대폭 감소됩니다. .
02 정렬 및 스크라이빙
레이저로 실리콘 웨이퍼를 배열하는 것은 태양전지의 자동 직렬 용접을 위한 일반적인 온라인 프로세스입니다.이러한 방식으로 태양전지를 연결하면 저장 비용이 줄어들고 각 모듈의 배터리 스트링이 더욱 질서 있고 컴팩트해집니다.
03 절단 및 스크라이빙
현재 레이저를 사용하여 실리콘 웨이퍼를 긁고 절단하는 것이 더욱 발전되었습니다.높은 사용 정확도, 높은 반복 정확도, 안정적인 작동, 빠른 속도, 간단한 작동 및 편리한 유지 관리 기능을 갖추고 있습니다.
04 실리콘 웨이퍼 마크ing
실리콘 광전지 산업에서 레이저의 주목할만한 응용은 전도성에 영향을 주지 않고 실리콘을 표시하는 것입니다.웨이퍼 라벨링은 제조업체가 태양광 공급망을 추적하고 안정적인 품질을 보장하는 데 도움이 됩니다.
05 필름 어블레이션
박막 태양전지는 전기적 절연을 달성하기 위해 특정 층을 선택적으로 제거하는 기상 증착 및 스크라이빙 기술에 의존합니다.필름의 각 층은 기판 유리와 실리콘의 다른 층에 영향을 주지 않고 빠르게 증착되어야 합니다.순간적인 절제는 유리와 실리콘 층의 회로 손상으로 이어져 배터리 고장으로 이어질 수 있습니다.
부품 간 발전 성능의 안정성, 품질 및 균일성을 보장하려면 제조 작업장에 맞게 레이저 빔 전력을 신중하게 조정해야 합니다.레이저 출력이 특정 수준에 도달하지 못하면 스크라이빙 공정을 완료할 수 없습니다.마찬가지로 빔은 좁은 범위 내에서 전력을 유지해야 하며 조립 라인에서 7*24시간 작동 조건을 보장해야 합니다.이러한 모든 요소는 레이저 사양에 대한 매우 엄격한 요구 사항을 제시하며, 최고의 작동을 보장하려면 복잡한 모니터링 장치를 사용해야 합니다.
제조업체는 빔 전력 측정을 사용하여 레이저를 맞춤화하고 응용 분야 요구 사항에 맞게 조정합니다.고출력 레이저의 경우 다양한 전력 측정 도구가 있으며 고출력 검출기는 특수한 상황에서 레이저의 한계를 깨뜨릴 수 있습니다.유리 절단이나 기타 증착 응용 분야에 사용되는 레이저는 출력이 아닌 빔의 미세한 특성에 주의를 기울여야 합니다.
전자 재료를 제거하기 위해 박막 광전지를 사용하는 경우 원래의 전력보다 빔 특성이 더 중요합니다.모듈 배터리의 누설 전류 방지에는 크기, 모양, 강도가 중요한 역할을 합니다.기본 유리판에 증착된 광전지 재료를 제거하는 레이저 빔도 미세 조정이 필요합니다.배터리 회로 제조를 위한 좋은 접점으로서 빔은 모든 표준을 충족해야 합니다.반복성이 높은 고품질 빔만이 아래 유리를 손상시키지 않고 회로를 올바르게 제거할 수 있습니다.이 경우 일반적으로 레이저 빔 에너지를 반복적으로 측정할 수 있는 열전 검출기가 필요합니다.
레이저 빔 중심의 크기는 절제 모드와 위치에 영향을 미칩니다.빔의 원형도(또는 타원형)는 태양광 모듈에 투사된 스크라이브 라인에 영향을 미칩니다.스크라이빙이 고르지 않으면 일관되지 않은 빔 타원율로 인해 태양광 모듈에 결함이 발생할 수 있습니다.전체 빔의 모양도 실리콘 도핑 구조의 효율성에 영향을 미칩니다.연구자들에게는 처리 속도와 비용에 관계없이 좋은 품질의 레이저를 선택하는 것이 중요합니다.그러나 생산의 경우 모드 잠금 레이저는 일반적으로 배터리 제조 시 증발에 필요한 짧은 펄스에 사용됩니다.
페로브스카이트와 같은 신소재는 기존 결정질 실리콘 배터리보다 저렴하고 완전히 다른 제조 공정을 제공합니다.페로브스카이트의 가장 큰 장점 중 하나는 효율성을 유지하면서 결정질 실리콘의 가공 및 제조가 환경에 미치는 영향을 줄일 수 있다는 것입니다.현재 재료의 증착에도 레이저 가공 기술이 사용됩니다.따라서 광전지 산업에서는 도핑 공정에 레이저 기술이 점점 더 많이 사용되고 있습니다.광전지 레이저는 다양한 생산 공정에 사용됩니다.결정질 실리콘 태양전지 생산에서 레이저 기술은 실리콘 칩과 가장자리 절연체를 절단하는 데 사용됩니다.배터리 가장자리의 도핑은 전면 전극과 후면 전극의 단락을 방지하기 위한 것입니다.이 응용 분야에서 레이저 기술은 다른 기존 공정을 완전히 능가했습니다.앞으로 태양광 관련 산업 전반에 걸쳐 레이저 기술의 적용이 점점 더 많아질 것으로 예상됩니다.
게시 시간: 2022년 10월 14일