XBC光伏电池激光开膜工艺
激光开膜工艺
BC电池,全称是“全背电极接触(全反面电极接触)晶硅光伏电池“,是一种太阳能电池技术,旨在提高光伏电池的效率和性能。
传统的晶硅光伏电池通常具有一个或多个金属电极(通常是银)在电池的正面,以便收集电流。
这些电极会部分遮挡光线,从而降低了光伏电池的吸收效率。
全背电极接触晶硅光伏电池采用不同的设计方法。
它的电极位于电池的反面(背面),这意味着正面完全暴露给阳光,提高了光的吸收效率。
这种设计还可以减少电流传输的路径,降低电阻,提高电池的性能。
这种技术的具体实现方式可能因制造商和光伏电池的类型而异,但总体目标是最大限度地提高光伏电池的能量转换效率。
这种类型的光伏电池通常被用于一些高性能的应用,如太阳能电池板和太阳能电池组,以便在有限的面积内获得更多的电能产出。
XBC光伏电池激光开膜工艺

BC电池的原理与优缺点

XBC光伏电池激光开膜工艺

BC电池的优点


BC电池通过改进栅极结构取得了技术进步,带来了多重优势:
减少正面屏蔽带来的短路电流损耗:BC电池通过在电池背面设置金属栅线,有效减少了正面金属网格线的阻挡,从而减少了短路电流损耗。
激光开膜技术的应用:BC电池通常采用激光开膜技术,保护背面钝化层的性能,减少了载流子在界面的复合损失,提高了光电转换效率。
外观美观:由于BC电池正面没有金属网格线遮挡,其模组外观更加美观。
技术兼容性:BC电池作为平台技术,能够与多种其他技术组合兼容,如P型、HJT、TOPCON等,形成多元化的技术路线。
XBC光伏电池激光开膜工艺

BC电池的缺点


尽管BC电池在提高效率和产品美观度方面取得了一些进展,但仍然面临一些挑战:
双面效率较低:与TOPCon和异质结电池相比,BC电池的双面效率较低。由于背面被金属电极阻挡,BC电池很难实现高于50%的双面效率,这对电池的总发电能力产生了一定的影响。
成本较高:BC电池的生产线设备投资相对较高,这部分归因于其复杂的结构和制造工艺。此外,成本与产业规模和技术难度密切相关。
专利技术壁垒:BC技术的知识产权主要由国外研究机构和企业垄断,这对其他厂商进入市场构成了技术专利壁垒。
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XBC光伏电池激光开膜工艺
XBC光伏电池激光开膜工艺
关于激光器首脉冲出光:
激光器的首个脉冲出光,由于能量不稳定(常见于国产激光器),导致加工效果不理想。目前常用做法是进行首脉冲抑制,以便用稳定的脉冲能量得到均匀加工效果。
关于暖机:
设备移机后,一般需要静置12h以上。
设备断电或重启后,激光器需要通电半小时以上。冷水机需要待温度稳定后才可工作,一般Talon激光器设定水冷机温度20℃,振镜、IPG激光器设定水冷机温度24℃。(V-GEN激光器为风冷)
光路维护:
光路部分一般需要正常例行维护。
为保证光路清洁,光路盒每次开盖后需要用酒精对光路内部进行擦拭防止粉尘污染,对于光学部件如镜片等,需要仔细观察其上是否会有粉尘等异物如有需要用擦镜纸或者吹气球等进行清洁,镜片清洁需带好防尘手套,防止镜片沾染汗渍油污等。
光路维护清洁后需将光路盖板盖好螺钉锁紧密封。防止粉尘进入光路盒内。
PT值:指硅片上加工图案中第一根与最后一根线的距离。
线间距:通常开膜图案线间距0.9mm;掺杂图案线间距1.4mm。
虚实比:打了的实线长度跟空缺的虚线长度比。
备注:线间距会影响加工产能,虚实比不影响设备产能。
单脉冲能量:激光器出一个光点的能量。一般SE需要的单脉冲能量120uj左右。开膜氧化铝膜(膜厚20~30nm)需要单脉冲能量20uj。氮化硅膜(100nm)左右需要单脉冲能量30uj左右。
IPG激光器频率和功率都可调,Talon只能通过改频率来改功率,且不同频率脉冲能量不一样,要改脉冲能量只有改频率
SE图案在硅片正面加工,线宽一般在120um(方形光斑),考虑到热影响区120um光斑加工后实际宽度在125um左右,故相邻光斑距离在125um左右即可实现收尾相接成实线图案,SE图案精度一般在±15um左右。
后道工序丝印银浆,丝印机印刷精度±15um(目前迈为最新丝印设备精度可达±12um;应材丝印设备精度可达±7um)。丝印银浆线宽为30um。
工序要求丝印银浆线嵌套在SE图案线宽内。故SE线宽越窄(行业目前加工线宽有100um、90um、80um),对于图案精度要求越高。
开膜图案在硅片反面加工,线宽35±5um(圆形光斑)。开膜图案精度一般在±15um左右。后道工序丝印铝浆,单面电池全铝浆。工序要求开膜图案线宽需要嵌套在丝印铝浆线宽内。
后道丝网印刷一般为四道工序:单片电池,先印开镂空区(背电机),在印整面。
双面电池,先印背电极(粗线),再印细栅线(120~150um)。翻面。抓SE图案Mark点印正面细栅线(30~40un)印制在SE图案线内,再抓边印主栅线。
振镜:
二代半振镜(模拟):
配合F255场镜最高速度27m/s(现场按极限速度27m/s跑机)
四代振镜(半数字):
配合F255场镜最高速度55m/s(通威现场按极限速度40m/s跑机);配合F330场镜最高速度65m/s(现场按极限速度跑机45~50)
场镜:
F255场镜:加工范围   mm圆域,满足180X180mm方形区域加工。考虑硅片上料位置偏差(按最大±10mm算),一般以160x160mm以下硅片加工为宜。
F330场镜:加工范围230mm圆域;满足230X230mm方形区域加工。减掉硅片上料位置偏差(按最大±10mm算),一般以210x210mm以下硅片加工为宜。
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来源:超锂氢伏


END


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原文始发于微信公众号(艾邦光伏网):XBC光伏电池激光开膜工艺

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作者 808, ab