帝爾激光-光伏激光設備龍頭技術迭代加速版圖拓展-211113（21頁）.pdf

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1、全球新增光伏裝機創新高，中國光伏裝機保持上升態勢。根據CPIA數據，2020年，全球光伏新增裝機市場達到 130GW，創歷史新高。在光伏發電成本持續下降和新興市場拉動等有利因素的推動下，全球光伏市場仍將保持增長，預計 2021 年全球光伏新增裝機量將超過 150GW，樂觀情形下甚至達到 170GW。在光伏發電成本下降驅動以及標桿電價政策正式推出等因素推動下，我國也逐步成為全球重要的光伏市場之一。2013 年我國新增裝機容量 10.95GW，首次超越德國成為全球第一大光伏應用市場，此后持續保持高基數下的穩定增長趨勢，2021 年樂觀情況下新增裝機有望突破 65GW。在光伏電池生產中，激光加工技術

2、目前主要應用于消融、切割、刻邊、摻雜、打孔等工藝。激光可以將大量能量集中到橫截面積很小的范圍內釋放，極大程度上提高了能量的利用效率，使其可以對較為堅硬的物質進行切割。在光伏元件制造過程中，往往需要使用激光對硅片進行打薄、切割、塑形等基本步驟。同時，激光的高能特性使之具有超高的溫度，可在精密控制下對硅片及附著物質進行灼燒，形成電池邊緣摻雜或是對光伏元件表面進行鍍膜，提高光伏電池的發電能力與太陽能利用能力，從根本上提升光伏發電技術的效率。PERC 消融(刻蝕)工藝可將電池片效率提升約 1.2%。在 PERC 技術中，背面電極透過鈍化層實現微納級高精度的局部接觸是技術難點之一。加工過程中，在對鈍化膜

3、精密刻蝕的同時，不能損傷到硅襯底材料，否則會影響電池片最終轉化效率。早期實驗室主要采用濕法刻蝕工藝，產業化難度高，且成本高。采用激光技術時，通過定位最優化的能量密度分布，精確控制激光作用時間，同時保證每個脈沖嚴格一致，能夠得到最佳的電池性能。根據 CPIA 數據，PERC 激光消融技術可將單晶電池光電轉換效率絕對值由 20.3% 提升至 21.5% 左右。SE 摻雜可提升電池片效率 0.2-0.3%，激光已成主流的SE 摻雜方式。SE(選擇性發射極)，即在金屬柵線與硅片接觸部位及其附近進行高濃度摻雜，而在電極以外的區域進行低濃度摻雜。這樣既降低了硅片和電極之間的接觸電阻，又降低了表面的復合，提

4、高了少子壽命，從而提高轉換效率。實現選擇性發射極電池制備的主要工藝方法有絲網印刷摻雜源高溫擴散法，離子注入法和激光摻雜法等。激光摻雜法以擴散產生的磷硅玻璃層為摻雜源，利用激光可選擇性加熱特性，在太陽電池正表面電極區域形成選擇性重摻雜的 n+重摻雜區域，提高電極接觸區域的摻雜濃度，降低接觸電阻，從而有效地提高轉換效率。激光摻雜具有提效明顯、工藝流程簡單、投入成本低、設備緊湊、占地面積小、無污染，與傳統太陽能電池生產線相兼容性強等特點，因而逐漸成為了行業主流的選擇性發射極制備方式。MWT 可提升電池片效率 0.4%左右，需采用激光進行精準打孔。MWT(金屬穿孔卷繞技術)采用激光打孔、背面布線的技術

5、消除正面電極的主柵線，正面電極細柵線搜集的電流通過孔洞中的銀漿引到背面，從而使正負電極點都位于電池片背面，有效減少了正面柵線的遮光，提高了光電轉化效率，同時降低了銀漿的耗量和金屬電極發射極界面的載流子復合損失。根據 CPIA 數據，WMT 技術可使電池片光電轉換效率絕對值提升0.4%左右。MWT電池制造中需采用激光進行精準打孔，在激光加工過程中需要選擇穩定性高的激光器，采用性價比最佳的波長，調整恰如其分的功率、頻率和脈寬、光束質量等參數。LID/R 工藝：激光有良好的應用效果。該工藝通過超高功率光照射電池片，產生大量光生載流子來改變體內氫的價態，快速實現硼氧結構由高活性的復合體轉變為低活性的再

6、生態，以達到降低光致衰減目的。激光因高光強、方向性好、能量轉換效率高等特性，在 LID/R 技術工藝中有較好的應用效果。劃片/裂片工藝：激光劃片優點明顯。半片電池技術通過將標準規格電池片(156mmx156mm)激光均割成為兩片(156x78mm)，對切后聯接起來。整個組件的電池片隨之被分為兩組，每組包含串聯連接的 60 個半片電池片，組成一個完整的120 片組件，從而可將通過每根主柵的電流降低為原來的 1/2，內部損耗降低為整片電池的 1/4。激光可以實現電池片半片或多片的自動切割、裂片，同時激光劃片技術具有切割精度高，能夠提高成品率，且節約成本與空間等優點。另外疊瓦的加工工藝難度更高，需在半片工藝的基礎上大幅提高對激光圖形重復和定位精度的要求。