光伏电池无损激光划裂技术与EL检测仪

目前EL检测应用在光伏行业方面,如光伏组件的缺陷检测、太阳能电池片内部缺陷检测、硅片隐裂检测等。在光伏组件、光伏电站中采用便携式的EL检测仪,可以适应不同环境、不同场所的应用,方便其对光伏组件产生的内部缺陷进行快速识别判断。

在太阳能电池片生产中,EL检测仪可以应用于太阳能电池片分机来识别机器视觉系统不容易识别的内部缺陷,如黑心、黑斑、断栅、隐裂、碎片等缺陷。在电池片、硅片的分选中,普通的缺陷、颜色可通过机器视觉系统进行识别判断,但对于一些内部缺陷系统不易识别或容易漏检,这样就导致分选设备误判或漏判分选效率不高。目前的苏州莱科斯EL检测仪技术可实现电池片正、反缺陷、颜色、内部缺陷进行识别判断分选,检测速度达到国际同类水平,检测效率大幅提高。

今天莱科斯带大家了解下光伏电池无损激光划裂技术。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。

  无损激光划裂技术的核心原理是激光热应力控制断裂技术:利用激光对材料进行局部快速加热,紧随其后的配套冷却技术产生一个不均匀的温度场,该温度场会在材料表面产生温度梯度,从而诱发热应力的产生;其中激光光斑中处于压应力状态,而激光光斑前后处于拉应力状态,由于脆性材料抗压刚度远大于抗拉强度,当拉应力达到材料的断裂强度时,就会使材料发生断裂,断裂会随着激光及后续冷却的移动轨道稳定扩展,前提是在电池片边缘加工一个超小的槽口,断裂扩展会从槽口开始。

  无损激光划裂技术与常规激光划裂技术的主要区别和优势如下:

  断面形貌

  常规激光划裂在电池表面烧蚀形成的切割道:宽度为30μm、深度为60-90μm,同时表面横向热影响区会扩展到80μm左右,截面形貌如图3,50%左右截面存在热损伤;而无损激光划裂的硅片截断面干净、不存在损伤点,主要原因是无损划裂过程不存在激光高温烧蚀过程。

  加工粉尘

  常规激光划裂工艺要求去除切割道内的硅材料,因而产生大量硅粉尘,需要特殊设计的除尘装置,否则容易引发火灾;而无损激光划裂工艺产生的粉尘数量非常少,可忽略不计;

  加工温度

  无损激光划裂加工过程温度控制范围150-250℃,属于低温工艺;

  性能检测

  三点抗弯强度:与整片电池相比,无损激光划裂电池片的强度几乎保持不变,而常规激光划裂电池片的强度下降10%以上,进一步证明无损激光划裂机解决了电池片的损伤问题,这有利于产品加工过程中的破片率和返修率的控制,同时可加强产品在长期户外应用环境下的可靠性,进而降低企业的成本,以上优点利于业内大尺寸硅片和划三以上新工艺的导入;在电性能方面,相对常规激光划裂,无损激光划裂的PERC组件功率稍微提升,主要来自于热损伤降低。

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。以及莱科斯的EL检测仪可实现电池片正、反缺陷、颜色、内部缺陷进行识别判断分选。

 

更多阅读

返回全部新闻