På bakgrunn av en akselerert global energiomstilling, går solcelleindustrien (PV), som en kjernepilar for ren energi, mot høyere konverteringseffektivitet og lavere produksjonskostnader. Ved å utnytte fordeler som høy presisjon, lavt tap og fleksibel prosessering, har laserskjæremaskiner blitt dypt integrert i hele den industrielle kjeden av PV-celleproduksjon, modulpakking og resirkulering. De har blitt nøkkelutstyr som driver iterasjonen av PV-teknologier og kapasitetsoppgradering, med deres teknologiske innovasjoner som direkte påvirker ytelsen og økonomien til PV-produkter.
I. Å bryte gjennom flaskehalsen ved celleskjæring for å lette implementeringen av høy-celleteknologier
PV-celler er kjernekraftgenereringsenhetene- i PV-moduler, og deres kuttepresisjon og effektivitet bestemmer direkte kraftgenereringseffektiviteten og produksjonskostnadene til moduler. Tradisjonell mekanisk skjæring møter problemer som høyt skjæretap og lett forekomst av kantflis og sprekker. Derimot gir laserskjæremaskiner, gjennom innovasjoner i forskjellige bølgelengder og skjæreprosesser, nøkkelstøtte for implementering av høy-celleteknologier.
I behandlingen av PERC-celler (Passivated Emitter and Rear Cell) løser laserskjæring kutteutfordringene med "halv-kuttet" og "tredje-kutt"-celler. Ved å bruke fiberlasere med spesifikke bølgelengder kombinert med høyhastighets skanningsgalvanometre, kan det oppnås smal skjæresøm, og skjærehastigheten økes betydelig. Samtidig kontrolleres den varme-sonen for laserskjæring innenfor et ekstremt lite område, noe som effektivt unngår cellesprekker, noe som øker kraften til halv-kuttede PERC-moduler og reduserer dempningshastigheten. Etter at ledende PV-bedrifter introduserte laserskjæring, har produksjonsutbyttet og kostnadskontrollen for PERC-celler blitt betydelig forbedret.
For neste-generasjons høyeffektive-celler som HJT (Heterojunction) og TOPCon (Tunnel Oxide Passivated Contact), er laserskjæremaskiner enda mer uunnværlig kjerneutstyr. HJT-celler produseres ved hjelp av prosesser med lav-temperatur, og tradisjonell skjæring forårsaker lett avskalling av tynne filmlag.
Imidlertid kan ultrafiolette lasere, med sine "kaldbehandlings"-egenskaper, oppnå kutting uten termisk skade, noe som hjelper HJT-celler med å forbedre åpen-kretsspenning og konverteringseffektivitet. Polysilisiumlaget til TOPCon-celler er relativt tynt; laser stealth terninger-teknologi danner et modifisert lag inne i cellen for å oppnå spennings-fri separasjon, noe som reduserer kuttetapsraten og forbedrer masse-produksjonsøkonomien til TOPCon-celler.
II. Optimalisering av modulpakningsprosesser for å forbedre påliteligheten og levetiden til PV-moduler
Pakkeprosessen for PV-moduler krever nøyaktig montering av celler, glass, baksideark og andre materialer. Gjennom raffinert prosessering løser laserskjæremaskiner problemer som dimensjonsavvik og kantskader i tradisjonelle pakkeprosesser, noe som forbedrer den langsiktige-påliteligheten og levetiden til moduler betydelig.
I behandlingen av modulrammer realiserer laserskjæremaskiner integrert høy-skjæring og boring av aluminiumslegeringsrammer. Tradisjonelle sagemetoder resulterer i store dimensjonsfeil på rammer, som lett fører til ujevne installasjonsgap på moduler. I kontrast gir laserskjæring høyere dimensjonal presisjon; kombinert med automatiske posisjoneringssystemer, minimerer det avviket i boreposisjoner, forbedrer passformen mellom rammer og glass og reduserer effektivt risikoen for inntrengning av regnvann. I mellomtiden er kantruheten til aluminiumslegeringsrammer kuttet med laser bedre, noe som eliminerer behovet for påfølgende slipeprosesser, øker produksjonseffektiviteten og reduserer genereringen av metallavfall.
Baksideskjæring er en annen nøkkelledd i modulpakking. Som det beskyttende laget av moduler, må baksideark ha utmerket værbestandighet og isolasjon. Tradisjonell mekanisk skjæring forårsaker lett defekter som delaminering og riving av baksideark, noe som påvirker modulens levetid. Laserskjæremaskiner bruker fiberlasere med justerbar kraft og justerer automatisk skjæreparametere i henhold til baksidesjiktet, og oppnår grate-fri og delamineringsfri-skjæring. Aldringsmotstanden til de kuttede kantene er i samsvar med den til originalmaterialet. Tester fra modulprodusenter viser at bakark kuttet med laser ikke viser sprekker ved ekstreme temperatursyklustester, noe som forlenger den forventede levetiden til moduler.
I tillegg, i skjæreprosessen av PV-koblingsbokser, kan laserskjæremaskiner realisere presisjonsboring og konturskjæring av plasthus. Den høyere borepresisjonen sikrer nøyaktig matching mellom terminaler og foringsrør, reduserer kontaktmotstand og varmetap, noe som reduserer effekttapet til koblingsbokser og forbedrer den totale kraftgenereringseffektiviteten til moduler ytterligere.
III. Styrke resirkulering av PV-avfall for å fremme grønn sirkulær utvikling av industrien
Ettersom det første partiet med PV-moduler gradvis går inn i pensjoneringsfasen, har resirkulering av PV-avfall blitt et viktig tema for en bærekraftig utvikling av industrien. Ved å stole på fordelen med berøringsfri behandling, kan laserskjæremaskiner oppnå effektiv separering og resirkulering av glass, metaller og silisiummaterialer i PV-moduler, redusere resirkuleringskostnadene og fremme dannelsen av et grønt sirkulært system i PV-industrien.
Ved resirkulering av glass fra utrangerte moduler knuser tradisjonelle knusemetoder enkelt glass i små biter, og den selvklebende filmen festet til overflaten er vanskelig å fjerne helt, noe som resulterer i lav resirkuleringseffektivitet. Laserskjæringsteknologi bruker lasere med spesifikke bølgelengder for å varme opp den selvklebende filmen, myke opp og flasse den av. Samtidig brukes lav-lasere for å kutte langs kantene på moduler, og realisere den ikke-destruktive separasjonen av glass- og aluminiumsrammer.
Dette forbedrer glassresirkuleringshastigheten betydelig, og lystransmittansen til resirkulert glass har liten forskjell fra nytt glass, slik at det kan brukes direkte i produksjonen av nye moduler. Praksis fra resirkuleringsbedrifter viser at etter å ha tatt i bruk laserskjærende resirkuleringsteknologi, økes resirkuleringsfortjenesten av glass fra pensjonerte moduler, og resirkuleringssyklusen forkortes.
For resirkulering av silisiummaterialer fra pensjonerte celler, spiller laserskjæremaskiner en nøkkelrolle. Ved å bruke ultrafiolette lasere for å skrelle av sølvpastaen, elektrodene og tynne filmlagene på celleoverflaten lag for lag, kan fullstendig resirkulering av silisiumskiver oppnås, og renheten til de resirkulerte silisiummaterialene oppfyller standardene for PV-silisiummaterialer.
Tradisjonelle kjemiske peelingmetoder produserer en stor mengde surt-basert avløpsvann, mens laserresirkuleringsprosesser ikke genererer forurensende utslipp, noe som reduserer mengden avløpsvannbehandling under resirkulering av silisiummaterialer. Data viser at når resirkulerte silisiummaterialer brukes i produksjonen av nye celler, er deres konverteringseffektivitet liten forskjell fra den for virgin silisiummaterialer, og kostnadene reduseres, noe som gir en økonomisk gjennomførbar løsning for sirkulær bruk av PV-silisiummaterialer.
Samtidig kan laserskjæremaskiner også nøyaktig skille og kutte aluminiumsrammer og kobbertråder i utrangerte moduler. Metallgjenvinningsgraden er relativt høy, og de kuttede metallene kan sendes direkte til stålverk for omsmelting, redusere sløsing med metallressurser og fremme PV-industrien for å oppnå full-livssyklus grønn utvikling som dekker "produksjon - bruk - resirkulering".
IV. Driver teknologisk iterasjon for å lede PV-industrien i kostnadsreduksjon og effektivitetsforbedring
Kontinuerlige innovasjoner innen laserskjæringsteknologi bryter stadig gjennom prosesseringsgrensene til PV-industrien. Fra utstyrsintelligens til prosessintegrering driver de solcelleindustrien til å redusere kostnader og forbedre effektiviteten, og tilfører impulser til den store-utviklingen av industrien.
Når det gjelder utstyrsintelligens, er laserskjæremaskiner dypt integrert med AI og maskinsynsteknologier for å oppnå full-prosessautomatisert prosessering.
Kameraer med høy-linje-oppløsning samler inn cellebilder i sanntid, og AI-algoritmer identifiserer automatisk celledefekter og planlegger optimale kuttebaner, noe som forkorter parameterfeilsøkingstiden betydelig. I mellomtiden kan de adaptive skjæresystemene som er utstyrt i utstyret automatisk justere laserkraft og skjærehastighet i henhold til tykkelsen på cellene, forbedre bytteeffektiviteten til celler med forskjellige spesifikasjoner og møte behovene til multi-variasjon og stor-batchproduksjon i PV-industrien.
Prosessintegrering er en annen viktig utviklingsretning for laserskjæringsteknologi. Neste-generasjons laserskjæremaskiner kan integrere flere prosesser som skjæring, fasing og boring, og realisere "en-gangsklemming og fler-prosessbehandling". Dette reduserer antall cellehåndteringsoperasjoner, og reduserer risikoen for skade.
For eksempel, i behandlingen av HJT-celler, kan laserutstyr fullføre celleskjæring, kantavfasing og elektrodeboring på én gang, forbedre prosesseringseffektiviteten og redusere utstyrets gulvplass, noe som betydelig reduserer investeringskostnadene til bedrifter i verksteder og utstyr.
I tillegg fortsetter energiforbruket til laserskjæremaskiner å redusere, noe som fremmer grønn produksjon i PV-industrien.
Bruken av nye fiberlasere resulterer i høyere elektro-optisk konverteringseffektivitet, reduserer energiforbruket sammenlignet med tradisjonelle lasere og oppnår betydelige strømbesparelser i celleprosesseringsprosessen. Samtidig reduserer den ikke-skjærende væskebehandlingsteknologien som brukes av utstyret mengden behandling av farlig avfall, i samsvar med utviklingstrenden for lav-karbonutvikling i solcelleindustrien.
--Rayther Laser Jack Sun--