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新能源環(huán)境

激光設(shè)備在BC電池中的應(yīng)用

激光制造網(wǎng) 來源:光伏學(xué)習(xí)2025-04-21 我要評(píng)論(0 )   

BC 電池技術(shù)的發(fā)展光伏電池的效率存在一定極限。晶體硅在室溫下的光學(xué)帶隙決定了其能有效利用的光子能量有限,同時(shí)能量過高的光子也會(huì)有能量散發(fā)。綜合各種因素,常溫下...

BC 電池技術(shù)的發(fā)展


光伏電池的效率存在一定極限。晶體硅在室溫下的光學(xué)帶隙決定了其能有效利用的光子能量有限,同時(shí)能量過高的光子也會(huì)有能量散發(fā)。綜合各種因素,常溫下硅基光伏單結(jié)電池的效率極限約為 29.4%。


鈍化是提高電池效率的關(guān)鍵。不同的電池技術(shù),如 PERC、TOPCon、HJT 等,其鈍化方式各有特點(diǎn)。雙面 TOPCon 電池的理論極限效率為 28.7%,HJT 電池的理論極限效率為 28.5%。


BC 電池技術(shù)具有獨(dú)特性,主要通過背面圖形化工藝將 p + 發(fā)射極、n + 背場(chǎng)區(qū)以及柵線放置于電池背面,與其他通過改變電池鈍化膜層結(jié)構(gòu)來實(shí)現(xiàn)效率及特性改變的技術(shù)不同。


BC 電池技術(shù)是一種平臺(tái)化技術(shù),具有較好的兼容性,可與其他鈍化電池技術(shù)相結(jié)合,如 TBC 電池結(jié)合了 BC 電池高的短路電流與 TOPCon 優(yōu)異的鈍化接觸特性,HBC 電池則結(jié)合了 BC 電池高的短路電流與 HJT 電池高的開路電壓優(yōu)勢(shì)。


在各種 BC 電池技術(shù)中,HPBC 的 Eta 相比于 PERC 有顯著提升,入庫(kù)達(dá)到 24.6%,設(shè)備投資也相應(yīng)增加;TBC 的 Eta 相比于 TOPCon 增加 1%,設(shè)備投資則增加更多。


BC 產(chǎn)品具有高效、美觀的特點(diǎn)。其正面無(wú)柵線,提升了組件的美觀度,且能在相同美觀程度下憑借更高的效率實(shí)現(xiàn)更高的發(fā)電量。


激光在 BC 技術(shù)上的應(yīng)用


BC 產(chǎn)能擴(kuò)張帶動(dòng)了激光類設(shè)備需求的大幅增長(zhǎng)。單 GW PERC 產(chǎn)線激光類設(shè)備價(jià)值量占一定比例,而 BC 產(chǎn)線中激光設(shè)備的價(jià)值占比更高。


激光技術(shù)在 BC 電池中有廣泛應(yīng)用,如開膜、氧化、刻蝕、燒結(jié)、退火等,且激光開膜適用范圍廣,可根據(jù)不同電池片材料和膜層材質(zhì)有不同的匹配形式。


圖片來源:光伏學(xué)習(xí)


激光加工具有零接觸、常溫制備、簡(jiǎn)化流程、快速對(duì)位、精確等優(yōu)勢(shì),但目前也存在應(yīng)用瓶頸,如運(yùn)用激光開膜技術(shù)實(shí)現(xiàn) BC 電池背面工藝圖形化時(shí),由于電池柵線全在背面且數(shù)量多,激光加工時(shí)間長(zhǎng),設(shè)備 CT 較長(zhǎng),產(chǎn)能較低。


激光 BC 電池量產(chǎn)設(shè)備主要由自動(dòng)化上下料系統(tǒng)、視覺識(shí)別系統(tǒng)、激光光學(xué)系統(tǒng)、除塵系統(tǒng)等組成,其中光學(xué)系統(tǒng)的主要元件包括激光器、反射鏡、擴(kuò)束鏡、DOE、掃描振鏡、場(chǎng)鏡等。


圖片來源:光伏學(xué)習(xí)


掃描振鏡通過控制電機(jī)馬達(dá)帶動(dòng)的反射鏡移動(dòng)激光光束落點(diǎn),實(shí)現(xiàn)激光加工。激光開膜分為直接開膜和間接開膜,本質(zhì)是膜層相變的過程。


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電池技術(shù)發(fā)展,對(duì)激光設(shè)備的要求不斷提高,光斑尺寸需求越來越大。但光斑尺寸擴(kuò)大不僅需更換整形 DOE 鏡片,還需匹配等量光斑能量密度,這對(duì)激光器供應(yīng)商提出了很高要求。


圖片來源:光伏學(xué)習(xí)


在 TOPCon 電池的激光氧化和激光減薄工藝流程中,激光技術(shù)也發(fā)揮了重要作用。激光氧化可在 TOPCon 電池 poly 層上形成氧化硅層,保護(hù)選擇性的TOPCon 結(jié)構(gòu);激光減薄相較于目前 TOPCon 產(chǎn)線,具有增加一道工序、實(shí)現(xiàn)背面 POLY 圖形化、提高雙面率以及提升電池效率等優(yōu)勢(shì)。


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