激光转印:从P型转向N型,又一变革性技术正扑面而来

  • 2021年12月29日
  • 作者: 奚霞

    奚霞

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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

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

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。

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。

“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。

帝尔激光称,电池金属化是光伏晶硅电池的必须工艺步骤,光伏行业目前最大的技术变革是从 P 型转向 N 型电池,其中也有金属化技术的多种变化,比如丝网印刷,以及激光转印、电镀等技术。N 型电池大规模产业化必须要考虑金属化降本的途径,非硅成本中银浆占比最大,降低银浆耗量成为行业亟需解决的问题。

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。

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。

帝尔激光表示,公司会继续深耕光伏,通过技术的开发和客户的共同研发来提升转换效率,解决行业痛点,同时也会拓展到半导体、面板显示和消费电子领域。

帝尔激光成立于2008年,致力于光伏行业一些新激光的导入,针对不同的电池路线有相应的不同的激光技术的跟进,主要的目的是用来提升效率和降低成本,激光加工平台型公司,是激光方案的探险者。
公司业务覆盖主要在电池片环节,组件端也有一些新技术,PERC掺杂和消融市占率80-90%,210尺寸市占率超过90%。此外还有激光划片和激光钝化增强技术。

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。

(责任编辑:奚霞)

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