红绿双激光划片对半片电池与组件光电性能影响的研究

发布时间：2021-12-23 02:10

　　高功率、低成本晶硅太阳能光伏组件是目前光伏行业发展的主流方向,半片电池组件技术因其能够显著提高组件测试功率而被广泛关注。本文研究了不同波长激光划片对电池片的损伤原因与影响,并首次采用红绿双激光划片技术,既避免了常规单波长激光划片时微隐裂的出现,又可以保证划片效率。通过与常规整片组件和红外激光划片组件对比,发现红绿双激光划片组件的连续100 d的发电量分别提升了4.06%和0.33%。该双激光划片技术可以为半片电池组件技术全面推广应用提供强力的支持。 

【文章来源】：电子器件. 2020,43(05)北大核心

【文章页数】：5 页

【部分图文】：

二种波长的划片激光与晶硅材料的作用过程示意图

图2(d)～2(f)和图2(g)～2(i)分别是上述划片之后的晶硅电池片断面整体放大扫描照片和局部放大扫描照片。从图中可以看出三种单一激光波长划片之后的晶硅电池片均出现微隐裂。其中红外激光产生微隐裂是由于热熔融划片过程中由于温度不均匀产生的热胀冷缩,从而引起微隐裂。而紫外激光划片产生微隐裂的原因是因为紫外激光划片时的能量只有几瓦甚至是毫瓦级,导致单次切割时会出现划痕深浅不一的现象,因而需要采用多次切割的方式以保证划痕深度的一致。虽然上面分析紫外激光几乎不产生热效应,但是多次切割的过程种,应力不均也会引起晶硅电池局部产生微隐裂。由上述结果可知不同的单一激光划片均会在电池片截面处均产生微隐裂。2.2 红绿双激光划片对晶硅电池片的影响

为避免上述划片过程中微隐裂现象的产生,我们采用了双激光划片,综合利用短波长激光的电子轰击过程和长波长激光的热效应。由于绿激光相比紫外激光具有较高的热效应,它的单次划片就可以切开晶硅电池片表面的氮化硅保护层,而紫外激光所需的多次划片过程会导致微隐纹的产生。双激光划片方式如图3所示,通过绿激光划穿表面的保护层(步骤①)之后,采用红外激光作为加热激光(步骤②)并伴随纯水冷却(步骤③),通过热胀冷缩方式完成划片与裂片。图4 红绿双激光划片晶硅电池片断面扫描 照片和断面扫描照片放大图

【参考文献】：
期刊论文
[1]特殊变色蓝宝石的紫外-可见光光谱研究[J]. 陈超洋,黄伟志,邵天,沈澈,李志彬,沈锡田.  光谱学与光谱分析. 2019(08)
[2]嵌入式红外射频激光发生器的控制方法设计[J]. 于长兴.  激光杂志. 2019(07)
[3]基于二维材料的短脉冲光纤激光器研究进展[J]. 胡平,刘芳芳,黄燕,刘英,张芳,刘晓娟.  激光与红外. 2019(07)
[4]基于STM8单片机激光控制器的设计[J]. 彭华东,宋波.  电子工业专用设备. 2019(03)
[5]一种环境变化下的高效率光伏组件最大功率点跟踪方法[J]. 彭乐乐,张雯柏,郑树彬,陈金胜,陈兴杰.  太阳能学报. 2019(05)
[6]全自动太阳能残片激光划片机系统设计[J]. 汤亮,张董洁,龚发云,潘明铮,汪威.  机床与液压. 2019(02)
[7]空间用三结砷化镓太阳电池激光划片技术研究[J]. 仇恒抗,苏宝法,池卫英,陆剑峰,贾巍.  太阳能学报. 2018(05)
[8]光伏组件制造过程封损控制方法的研究[J]. 马昀锋,左燕,王琪,张星,胡杰,杨若婷.  电子世界. 2018(02)
[9]减反射玻璃透光性能对光伏组件输出功率的影响[J]. 李超,魏永强,孙向阳.  玻璃. 2016(05)
[10]光伏组件隐裂特性的研究进展(上)[J]. 王欢,徐征,徐田帅,李文欣,赵谡玲.  太阳能. 2015(10)



本文编号：3547570