激光转印:从P型转向N型,又一变革性技术正扑面而来
“在未来,希望可以在光伏领域,用激光取代和叠加更多的技术,推动行业进步。激光转印就是当下进展的一个重要突破。 ”12月28日,帝尔激光高层团队在投资者关系活动会上说道。
展望未来5到10年,光伏行业快速发展,银浆用量的大幅增长,必然也会导致浆料价格上涨,电池组件成本承压。非硅成本中银浆占比大,降低银浆耗量成为行业急需解决的问题。
同时,TOPCon和HJT都是双面电池,银浆用量相比PERC大幅增加;IBC由于特殊的电池设计结构,银浆用量也会提升。激光转印是目前电池金属化工艺上,降本提效的有效技术路径。
站在当前时点,综合几种技术来看,激光转印的优势非常明显,有望成为主流技术之一。
主要的优势在于:1)激光转印的栅线更细,现在可以做到 18 微米以下浆料节省 30%,在 PERC 上已经得到论证,在TOPCon、HJT等路线上的节省量会更高;2)印刷高度一致性、均匀性优良,误差在2μ m,低温银浆也同样适用;
3) 可以改变柔性膜的槽型,根据不同的电池结构,来实现即定的栅线形状,改善电性能;4)激光转印为非接触式印刷,可以避免挤压式印刷存在的隐裂、破片、污染、划伤等问题。同时,未来硅片薄片化趋势,薄片化会带来更多隐裂问题,激光转印由于非接触式印刷,可以有效解决这个问题。
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那么,激光转印的应用前景和验证指标情况如何?
帝尔激光表示,激光转印是一个行业变革性的技术,能够实现比较明显的降低银浆耗量、提升效率的作用。
从单瓦银浆耗量对比来看,现在 PERC电池的银浆耗量约15mg/w,TOPcon 略高为10-20mg/w,HJT 为25-30mg/w,几乎是PERC 的两倍。激光转印在 N 型电池尤其是 HJT电池上能够带来更大的提升空间。
对于 HJT 电池,由于低温银浆颗粒大,传统印刷方式细栅化很难;并且传统印刷方式印刷低温浆料速度慢,印刷机的产能也是瓶颈。而激光转印则可以很大程度解决目前存在的这些痛点。
对比来看,HJT电池目前采用丝网印刷的线宽约 40μ m,激光转印有望做到 22μ m,并实现均匀、超细的栅线;另外,激光转印是非接触式的方式,将来对于硅片薄片化也会有很大作用。
测度下来 PERC、HJT、TOPcon 分别对银浆的节省比例表现为:在 PERC 上验证能够节约银浆耗量30%,对应每GW节约银浆成本千万以上。TOPCon 减少总量会比 PERC 多, HJT 在因为线更宽,节约量会大一些。
值得一提的是,激光转印技术不挑技术路线,在PERC、TOPCon、IBC 和
HJT电池上都可以应用;同时,对于银包铜、低温银浆等不同的浆料类型也可以使用。除转印外,激光在 TOPCon、IBC 和 HJT 中还有多道应用。
帝尔称公司已探索出了激光转印整线设备产业化应用的商业模式,对于未来新增电池产线,公司将以转印印刷成套设备的方式,向客户进行交付;对于目前已有的电池产线,将以局部替换的方式,替换细栅印刷环节,对产线进行改进和提升。
据介绍,帝尔在激光掺杂、激光开膜、激光修复等技术方面也有对应进展,其中TOPCon 上的掺杂,目前有两种方法在测试,两次掺杂结果能够比较好的实现,目前正在进行一次掺杂的研发。
HJT 领域的激光修复,除了效率的提升外,还可以降低暗衰减。核心关注点是能否将效率提升稳定保持到组件上。对比其他钝化技术,测试对比的结果来看,其他技术的效率提升随着时间会回落,激光修复可稳定保持,有显著的优势。
近两年,帝尔在激光转印方面取得比较多进展,最近在跟一些HJT研究企业进行相应新产线匹配工作。
今年4月,帝尔激光应用于HJT高效电池的激光LIA设备出厂,装机发往欧洲,是该公司继开拓土耳其市场之后,又一个欧洲地区的开拓,也是其在HJT电池工艺上的技术新突破。
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