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QCW激光器在太阳能硅电池的切割应用
材料来源:飞博激光           录入时间:2021/9/8 20:53:20

太阳能作为清洁、无污染、可再生能源,极大的推动了光伏行业发展。太阳能电池种类有很多,按材料可分为硅太阳能电池、多元化合物薄膜太阳能电池、聚合物多层修饰电极型太阳能电池、纳米晶太阳能电池、有机太阳能电池,其中太阳能硅电池是目前发展最成熟的,在应用中居主导地位。

传统硅片切割方式是机械切割,速度慢、断面平整性差、碎片多、不环保。硅是一种脆性材料,机械切割极易使边缘产生破裂,造成硅表面弹性应变区、位错网络区和碎晶区的组成层损伤,甚至可能造成隐形裂纹,影响电性参数等危害。激光切割技术具有无接触、无机械应力、切缝宽度小、断面平整光滑、精度高、速度快、性能稳定等优势;不会损伤硅片结构,电性参数要优于传统的机械切割方式,可应用于大面积电池片进行划线切割,做到精确控制切割精度及厚度,进一步减少切割碎屑,提高电池利用率。

飞博PreciCut系列激光器采用QCW工作模式,具有峰值功率高、脉冲能量大、光束质量优以及超高的功率稳定性等特点,广泛应用于精密焊接(3C行业、动力电池行、医疗行业)、精密切割(脆性材料和精细金属薄片切割、陶瓷划线)、精密打孔、增材制造等多个领域;输出模式根据客户的需求可以在连续与准连续之间任意切换,因此具备了更多的加工优势。

飞博激光PreciCut M2与CW模式激光器针对2mm太阳能光伏电池硅片分别进行切割测试,结果显示:

PreciCut M2切割断面平整、无毛刺、切割时硅片无破裂;

CW激光器:硅片出现破裂,有毛刺。

从波形图中可以看出:QCW是以脉冲的方式工作,每隔一定的时间出一次光;CW激光器是以连续的方式工作,输出激光不会出现中断,激光功率恒定不变;前者模式相比于后者加工时输入工件的热量更小,切割脆性材料时不易受热破裂;QCW模式通过改变占空比可以控制单个脉冲的脉宽,也就意味着可以控制激光与加工材料的作用时间,从而控制输入工件的热量,对于加工不同的材料工艺调试范围更加广泛,相比于CW激光器在精密加工方面更占优势。

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