مقدمه

در تولید ماژول خورشیدی، دستگاه خط‌زنی سلول خورشیدی نقش حیاتی ایفا می‌کند. این دستگاه نه تنها یک قطعه تجهیزات اصلی برای افزایش راندمان ماژول است، بلکه ابزاری کلیدی برای کاهش هزینه‌های تولید و بهینه‌سازی فرآیند تولید است.

نحوه کار دستگاه خط‌زنی لیزری: دقت در کنار کارایی

فناوری اصلی دستگاه خط‌زنی در پردازش لیزری نهفته است. یک منبع لیزر پرتوی با انرژی بالا (معمولاً لیزر پالسی نانوثانیه یا پیکوثانیه) ساطع می‌کند که از طریق یک سیستم نوری به نقطه‌ای با قطر تنها چند ده میکرون متمرکز می‌شود. هنگامی که لیزر به سطح سلول برخورد می‌کند، ناحیه تابش شده در مدت زمان بسیار کوتاه (سطح میکروثانیه) به نقطه ذوب یا تبخیر خود می‌رسد و برش دقیقی را انجام می‌دهد.

داده‌های کلیدی پشتیبان این موضوع:

• دقت برش: خط‌زنی لیزری به دقت برش ±10 میکرون دست می‌یابد که بسیار بهتر از ±50 میکرون برش مکانیکی سنتی است و لبه‌های سلول صاف و عملکرد الکتریکی پایدار را تضمین می‌کند.

• ناحیه متأثر از حرارت (HAZ): عرض HAZ در پردازش لیزری معمولاً کمتر از 20 میکرون است و آسیب حرارتی به سلول را به طور قابل توجهی کاهش می‌دهد و راندمان تبدیل را حفظ می‌کند.

• پردازش غیرتماسی: خط‌زنی لیزری نیاز به تماس فیزیکی با سلول ندارد و از تنش مکانیکی جلوگیری می‌کند و بازده برش تا 99.5٪ یا بیشتر است.

چرا باید سلول‌های خورشیدی را خط‌زنی کنیم؟

1. بهبود راندمان تبدیل فوتوولتائیک

کاهش تلفات کپسولاسیون: طبق گزارش ITRPV، پس از استفاده از فناوری نیم‌برش (برش سلول‌ها به دو نیمه)، افت توان ماژول حدود ۲٪ تا ۳٪ کاهش می‌یابد، در حالی که توان خروجی ۵٪ تا ۱۰٪ افزایش می‌یابد. به عنوان مثال یک ماژول معمولی ۷۲ سلولی، افزایش توان حاصل از فناوری نیم‌برش می‌تواند بیش از ۱۰ وات باشد.

بهینه‌سازی طراحی ماژول: با سلول‌های نیم‌برش، جریان نصف می‌شود، مقاومت به ۱/۴ کاهش می‌یابد و تلفات توان چهار برابر کاهش می‌یابد. علاوه بر این، اثر نقطه داغ در ماژول‌های نیم‌برش به طور قابل توجهی کمتر است و طول عمر ماژول را ۱۰٪ تا ۱۵٪ افزایش می‌دهد.

۲. کاهش هزینه‌های تولید

کاهش ضایعات مواد: از طریق فناوری خط‌زنی لیزری، استفاده از مواد سلول به بیش از ۹۸٪ بهبود می‌یابد، در حالی که برش مکانیکی سنتی تنها به حدود ۹۵٪ می‌رسد.

کاهش هزینه‌های بهره‌برداری و نگهداری: ماژول‌های خط‌زنی شده با راندمان بالاتر کار می‌کنند و هزینه‌های بهره‌برداری و نگهداری را در بلندمدت حدود ۵٪ تا ۱۰٪ کاهش می‌دهند.

۳. بهینه‌سازی جریان کار تولید

ساده‌سازی فرآیند لحیم‌کاری: سلول‌های خط‌زنی شده اندازه کوچک‌تری دارند و نرخ عیوب لحیم‌کاری را به زیر ۰.۱٪ کاهش می‌دهند و بازده تولید ماژول را به طور قابل توجهی بهبود می‌بخشند.

افزایش راندمان تولید: دستگاه خط‌زنی لیزری می‌تواند با سرعت تا ۱۲۰۰ میلی‌متر بر ثانیه برش دهد و یک واحد می‌تواند روزانه بیش از ۵۰۰۰ سلول تولید کند و راندمان کلی خط را به طور قابل توجهی بهبود بخشد.

۴. پاسخگویی به نیازهای متنوع بازار

سازگاری با کاربردهای مختلف: سلول‌های خط‌زنی شده را می‌توان به صورت انعطاف‌پذیر چیدمان کرد تا نیازهای طیف وسیعی از سیستم‌های توزیع‌شده مسکونی تا ایستگاه‌های زمینی بزرگ را برآورده کند. به عنوان مثال، فناوری چندبرش (مانند برش ۱/۳، برش ۱/۴) می‌تواند راندمان ماژول را بیشتر بهبود بخشد و برای سلول‌های PERC، TOPCon و هتروجانکشن (HJT) با راندمان بالا مناسب است.

دستگاه خط‌زنی معمولاً از یک ناحیه بارگیری، ناحیه خط‌زنی و ناحیه تخلیه تشکیل شده است. برخی تجهیزات پیشرفته همچنین یک ناحیه خشک‌کن یا عملکرد لحیم‌کاری یکپارچه اضافه می‌کنند. به عنوان مثال، یک دستگاه خط‌زنی غیرمخرب با کمک آب پرسرعت خودتوسعه‌یافته مانند CTC-80S، فناوری‌های نوآورانه آن عبارتند از:

• شیارزنی لیزری: خطوط شیار به طول حداکثر ۲ میلی‌متر در دو انتهای سلول ایجاد می‌شود که به عمق ۴۰٪ می‌رسد و نقاط شروع برش دقیق را تضمین می‌کند.

• گرمایش + اسپری آب: یک لیزر ۳۰۰ وات خط شیار را گرم می‌کند و سپس با آب خنک می‌شود. با استفاده از اصل انبساط و انقباض حرارتی، سلول در امتداد خط شیار شکافته می‌شود.

• برش غیرمخرب: کل فرآیند عاری از تنش مکانیکی است و لبه‌های برش صاف را بدون تأثیر بر عملکرد سلول تولید می‌کند، با بازده برش تا 99.8٪.

دستگاه خط‌کشی سلول خورشیدی نه تنها چاقوی جراحی دقیق تولید ماژول PV است، بلکه نیروی کلیدی در هدایت صنعت به سمت بازدهی بالاتر و هزینه کمتر است. از افزایش بازده ماژول تا کاهش هزینه‌های تولید، از بهینه‌سازی جریان کار تولید تا پاسخگویی به نیازهای متنوع، نقش دستگاه خط‌کشی غیرقابل جایگزین است.

دیدگاه Ooitech

Ooitech معتقد است: فناوری خط‌کشی لیزری، برش دقیق و غیرتماسی را به اهرم تعیین‌کننده برای تولید ماژول خورشیدی با بازده بالا و هزینه کم تبدیل می‌کند.