Mot bakgrund av den accelererade globala energiomställningen går solcellsindustrin (PV) som en kärnpelare för ren energi framåt mot högre konverteringseffektivitet och lägre tillverkningskostnader. Genom att utnyttja fördelar som hög precision, låg förlust och flexibel bearbetning har laserskärmaskiner integrerats djupt i hela den industriella kedjan av PV-celltillverkning, modulförpackning och återvinning. De har blivit nyckelutrustning som driver iterationen av PV-tekniker och kapacitetsuppgradering, med deras tekniska innovationer som direkt påverkar PV-produkters prestanda och ekonomi.
I. Att bryta igenom flaskhalsen av cellskärning för att underlätta implementeringen av hög-effektiv cellteknik
PV-celler är kärnkraftsgenereringsenheterna- i PV-moduler, och deras skärprecision och effektivitet avgör direkt energigenereringseffektiviteten och tillverkningskostnaderna för moduler. Traditionell mekanisk skärning möter problem som hög skärförlust och lätt uppträdande av kantflisning och sprickor. Däremot ger laserskärmaskiner, genom innovationer i olika våglängder och skärprocesser, nyckelstöd för implementering av hög-cellteknik.
Vid bearbetning av PERC-celler (Passivated Emitter and Rear Cell) löser laserskärning skärningsutmaningarna med "halv-cut" och "third-cut"-celler. Genom att använda fiberlasrar med specifika våglängder i kombination med höghastighetsavsökningsgalvanometrar, kan snäv skärsömsbehandling uppnås och skärhastigheten ökas avsevärt. Samtidigt kontrolleras den värmepåverkade zonen för laserskärning inom ett extremt litet område, vilket effektivt undviker cellsprickor, vilket ökar kraften hos halv-kapade PERC-moduler och minskar dämpningshastigheten. Efter att ledande PV-företag introducerade laserskärning har produktionsutbytet och kostnadskontrollen för PERC-celler förbättrats avsevärt.
För nästa-generations högeffektiva-celler som HJT (Heterojunction) och TOPCon (Tunnel Oxide Passivated Contact), är laserskärmaskiner ännu mer oumbärlig kärnutrustning. HJT-celler tillverkas med hjälp av processer med låg-temperatur, och traditionell skärning orsakar lätt att tunna filmskikt skalar.
Däremot kan ultravioletta lasrar, med sina "kallbearbetnings"-egenskaper, uppnå skärning utan termisk skada, vilket hjälper HJT-celler att förbättra öppen-kretsspänning och konverteringseffektivitet. Polykiselskiktet av TOPCon-celler är relativt tunt; laser stealth tärningsteknik bildar ett modifierat lager inuti cellen för att uppnå stressfri-separering, vilket kraftigt minskar skärförlusthastigheten och förbättrar massproduktionsekonomin för TOPCon-celler.
II. Optimera modulförpackningsprocesser för att förbättra tillförlitligheten och livslängden för PV-moduler
Förpackningsprocessen för PV-moduler kräver exakt montering av celler, glas, bakre ark och andra material. Genom förfinad bearbetning löser laserskärmaskiner problem som dimensionsavvikelser och kantskador i traditionella förpackningsprocesser, vilket avsevärt förbättrar den långsiktiga-tillförlitligheten och livslängden för moduler.
Vid bearbetning av modulramar realiserar laserskärmaskiner den integrerade hög-precisionsskärningen och borrningen av aluminiumlegeringsramar. Traditionella sågmetoder resulterar i stora dimensionsfel på ramar, vilket lätt leder till ojämna monteringsluckor för moduler. Däremot erbjuder laserskärning högre dimensionell precision; i kombination med automatiska positioneringssystem minimerar det avvikelsen av borrpositioner, förbättrar passningen mellan ramar och glas och minskar effektivt risken för regnvatteninträngning. Samtidigt är kantgrovheten hos ramar av aluminiumlegeringar som skärs med laser bättre, vilket eliminerar behovet av efterföljande slipprocesser, ökar produktionseffektiviteten och minskar genereringen av metallavfall.
Skärning av bakark är en annan nyckellänk i modulförpackning. Som det skyddande skiktet av moduler måste backsheets ha utmärkt väderbeständighet och isolering. Traditionell mekanisk skärning orsakar lätt defekter som delaminering och rivning av bakre ark, vilket påverkar modulens livslängd. Laserskärmaskiner använder fiberlasrar med justerbar effekt och justerar automatiskt skärparametrarna i enlighet med underlaget, vilket ger en gradfri-fri och delamineringsfri-skärning. Åldringsbeständigheten hos de skurna kanterna överensstämmer med originalmaterialets. Tester från modultillverkare visar att bakark som skurits med lasrar inte visar några sprickor i cykeltester med extrema temperaturer, vilket förlänger den förväntade livslängden för moduler.
Dessutom, i skärningsprocessen av PV-kopplingslådor, kan laserskärmaskiner realisera precisionsborrning och konturskärning av plasthöljen. Den högre borrprecisionen säkerställer noggrann matchning mellan terminaler och höljen, vilket minskar kontaktmotstånd och värmeförlust, vilket minskar effektförlusten i kopplingslådor och ytterligare förbättrar den totala energigenereringseffektiviteten för moduler.
III. Bemyndigande av återvinning av PV-avfall för att främja grön cirkulär utveckling av industrin
När den första omgången av PV-moduler gradvis går in i pensionsfasen, har återvinning av PV-avfall blivit en viktig fråga för branschens hållbara utveckling. Med hjälp av fördelen med beröringsfri bearbetning kan laserskärningsmaskiner uppnå effektiv separation och återvinning av glas, metaller och kiselmaterial i PV-moduler, vilket minskar återvinningskostnaderna och främjar bildandet av ett grönt cirkulärt system inom PV-industrin.
Vid återvinning av glas från uttjänta moduler bryter traditionella krossningsmetoder lätt glas i små bitar, och den självhäftande filmen som fästs på ytan är svår att helt avlägsna, vilket resulterar i låg återvinningseffektivitet. Laserskärningsteknik använder lasrar med specifika våglängder för att värma upp den vidhäftande filmen, mjukgöra och dra av den. Samtidigt används lasrar med låg-effekt för att skära längs kanterna på moduler, vilket förverkligar den icke-destruktiva separationen av glas- och aluminiumramar.
Detta förbättrar glasåtervinningsgraden avsevärt, och ljusgenomsläppligheten för återvunnet glas skiljer sig inte mycket från det för nytt glas, vilket gör att det kan användas direkt i produktionen av nya moduler. Praxis från återvinningsföretag visar att efter att ha antagit återvinningsteknik för laserskärning ökar återvinningsvinsten för glas från utrangerade moduler och återvinningscykeln förkortas.
För återvinning av kiselmaterial från pensionerade celler spelar laserskärmaskiner en nyckelroll. Genom att använda ultravioletta lasrar för att dra bort silverpastan, elektroderna och tunna filmskikten på cellytan lager för lager kan fullständig återvinning av kiselskivor uppnås, och renheten hos de återvunna kiselmaterialen uppfyller standarderna för kiselmaterial av PV-kvalitet.
Traditionella kemiska peelingsmetoder producerar en stor mängd surt-baserat avloppsvatten, medan laseråtervinningsprocesser inte genererar några föroreningsutsläpp, vilket minskar mängden avloppsvattenbehandling vid återvinning av kiselmaterial. Data visar att när återvunna kiselmaterial används vid tillverkning av nya celler, skiljer deras omvandlingseffektivitet liten från den för jungfruligt kiselmaterial, och kostnaden minskar, vilket ger en ekonomiskt genomförbar lösning för cirkulärt utnyttjande av PV-kiselmaterial.
Samtidigt kan laserskärmaskiner också exakt separera och skära aluminiumramar och koppartrådar i uttjänta moduler. Metallåtervinningsgraden är relativt hög, och de skurna metallerna kan skickas direkt till stålverk för omsmältning, vilket minskar slöseriet med metallresurser och främjar solcellsindustrin för att uppnå en grön-livscykelutveckling som omfattar "tillverkning - använd - återvinning".
IV. Drivning av teknisk iteration för att leda solcellsindustrin när det gäller kostnadsminskningar och effektivitetsförbättringar
Kontinuerliga innovationer inom laserskärningsteknik bryter ständigt igenom PV-industrins bearbetningsgränser. Från utrustningsintelligens till processintegration driver de solcellsindustrin att sänka kostnaderna och förbättra effektiviteten, vilket ger impulser till den storskaliga utvecklingen av branschen.
När det gäller utrustningsintelligens är laserskärmaskiner djupt integrerade med AI- och maskinseendeteknologier för att uppnå fullständig-processautomatiserad bearbetning.
Hög-linjeavsökningskameror- samlar in cellbilder i realtid och AI-algoritmer identifierar automatiskt celldefekter och planerar optimala skärvägar, vilket avsevärt förkortar parameterns felsökningstid. Samtidigt kan de adaptiva skärsystemen som är utrustade i utrustningen automatiskt justera lasereffekten och skärhastigheten efter celltjockleken, vilket förbättrar växlingseffektiviteten för celler med olika specifikationer och möter behoven för multi-variation och stor-batchproduktion i solcellsindustrin.
Processintegration är en annan viktig utvecklingsriktning för laserskärningsteknik. Nästa-generations laserskärmaskiner kan integrera flera processer som skärning, fasning och borrning, och realiserar "engångs-klämning och fler-processbehandling". Detta minskar antalet cellhanteringsoperationer, vilket minskar risken för skador.
Till exempel, vid bearbetning av HJT-celler kan laserutrustning utföra cellskärning, kantfasning och elektrodborrning på en gång, vilket förbättrar bearbetningseffektiviteten och minskar utrustningens golvyta, vilket avsevärt sänker investeringskostnaderna för företag i verkstäder och utrustning.
Dessutom fortsätter energiförbrukningen för laserskärmaskiner att minska, vilket främjar grön tillverkning i solcellsindustrin.
Införandet av nya fiberlasrar resulterar i högre elektro-optisk konverteringseffektivitet, minskad energiförbrukning jämfört med traditionella lasrar och uppnår betydande elbesparingar i cellbearbetningsprocessen. Samtidigt minskar den icke-skärande vätskebearbetningstekniken som används av utrustningen mängden farligt avfallshantering, vilket överensstämmer med den låga-koldioxidutvecklingstrenden inom solcellsindustrin.
--Rayther Laser Jack Sun--