高功率、低成本晶硅太陽(yáng)能光伏組件是目前光伏行業(yè)發(fā)展的主流方向,半片電池組件技術(shù)因其能夠顯著提高組件測(cè)試功率而被廣泛關(guān)注。本文研究了不同波長(zhǎng)激光劃片對(duì)電池片的損傷原因與影響,并首次采用紅綠雙激光劃片技術(shù),既避免了常規(guī)單波長(zhǎng)激光劃片時(shí)微隱裂的出現(xiàn),又可以保證劃片效率。通過(guò)與常規(guī)整片組件和紅外激光劃片組件對(duì)比,發(fā)現(xiàn)紅綠雙激光劃片組件的連續(xù)100 d的發(fā)電量分別提升了4.06%和0.33%。該雙激光劃片技術(shù)可以為半片電池組件技術(shù)全面推廣應(yīng)用提供強(qiáng)力的支持。 

【文章來(lái)源】：電子器件. 2020,43(05)北大核心

【文章頁(yè)數(shù)】：5 頁(yè)

【部分圖文】：

二種波長(zhǎng)的劃片激光與晶硅材料的作用過(guò)程示意圖

圖2(d)～2(f)和圖2(g)～2(i)分別是上述劃片之后的晶硅電池片斷面整體放大掃描照片和局部放大掃描照片。從圖中可以看出三種單一激光波長(zhǎng)劃片之后的晶硅電池片均出現(xiàn)微隱裂。其中紅外激光產(chǎn)生微隱裂是由于熱熔融劃片過(guò)程中由于溫度不均勻產(chǎn)生的熱脹冷縮,從而引起微隱裂。而紫外激光劃片產(chǎn)生微隱裂的原因是因?yàn)樽贤饧す鈩澠瑫r(shí)的能量只有幾瓦甚至是毫瓦級(jí),導(dǎo)致單次切割時(shí)會(huì)出現(xiàn)劃痕深淺不一的現(xiàn)象,因而需要采用多次切割的方式以保證劃痕深度的一致。雖然上面分析紫外激光幾乎不產(chǎn)生熱效應(yīng),但是多次切割的過(guò)程種,應(yīng)力不均也會(huì)引起晶硅電池局部產(chǎn)生微隱裂。由上述結(jié)果可知不同的單一激光劃片均會(huì)在電池片截面處均產(chǎn)生微隱裂。2.2 紅綠雙激光劃片對(duì)晶硅電池片的影響

為避免上述劃片過(guò)程中微隱裂現(xiàn)象的產(chǎn)生,我們采用了雙激光劃片,綜合利用短波長(zhǎng)激光的電子轟擊過(guò)程和長(zhǎng)波長(zhǎng)激光的熱效應(yīng)。由于綠激光相比紫外激光具有較高的熱效應(yīng),它的單次劃片就可以切開(kāi)晶硅電池片表面的氮化硅保護(hù)層,而紫外激光所需的多次劃片過(guò)程會(huì)導(dǎo)致微隱紋的產(chǎn)生。雙激光劃片方式如圖3所示,通過(guò)綠激光劃穿表面的保護(hù)層(步驟①)之后,采用紅外激光作為加熱激光(步驟②)并伴隨純水冷卻(步驟③),通過(guò)熱脹冷縮方式完成劃片與裂片。圖4 紅綠雙激光劃片晶硅電池片斷面掃描 照片和斷面掃描照片放大圖

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]特殊變色藍(lán)寶石的紫外-可見(jiàn)光光譜研究[J]. 陳超洋,黃偉志,邵天,沈澈,李志彬,沈錫田.  光譜學(xué)與光譜分析. 2019(08)
[2]嵌入式紅外射頻激光發(fā)生器的控制方法設(shè)計(jì)[J]. 于長(zhǎng)興.  激光雜志. 2019(07)
[3]基于二維材料的短脈沖光纖激光器研究進(jìn)展[J]. 胡平,劉芳芳,黃燕,劉英,張芳,劉曉娟.  激光與紅外. 2019(07)
[4]基于STM8單片機(jī)激光控制器的設(shè)計(jì)[J]. 彭華東,宋波.  電子工業(yè)專(zhuān)用設(shè)備. 2019(03)
[5]一種環(huán)境變化下的高效率光伏組件最大功率點(diǎn)跟蹤方法[J]. 彭樂(lè)樂(lè),張?chǎng)┌?鄭樹(shù)彬,陳金勝,陳興杰.  太陽(yáng)能學(xué)報(bào). 2019(05)
[6]全自動(dòng)太陽(yáng)能殘片激光劃片機(jī)系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J]. 湯亮,張董潔,龔發(fā)云,潘明錚,汪威.  機(jī)床與液壓. 2019(02)
[7]空間用三結(jié)砷化鎵太陽(yáng)電池激光劃片技術(shù)研究[J]. 仇恒抗,蘇寶法,池衛(wèi)英,陸劍峰,賈巍.  太陽(yáng)能學(xué)報(bào). 2018(05)
[8]光伏組件制造過(guò)程封損控制方法的研究[J]. 馬昀鋒,左燕,王琪,張星,胡杰,楊若婷.  電子世界. 2018(02)
[9]減反射玻璃透光性能對(duì)光伏組件輸出功率的影響[J]. 李超,魏永強(qiáng),孫向陽(yáng).  玻璃. 2016(05)
[10]光伏組件隱裂特性的研究進(jìn)展(上)[J]. 王歡,徐征,徐田帥,李文欣,趙謖玲.  太陽(yáng)能. 2015(10)



本文編號(hào)：3547570