目前硅片尺寸由158.75向166全速推進(jìn)，各廠(chǎng)商開(kāi)發(fā)熱點(diǎn)聚焦于下一代182和210尺寸，出現了182聯(lián)盟和210聯(lián)盟兩大陣營(yíng)。大尺寸硅片的系統降本成效顯著(zhù)，成為光伏平價(jià)上網(wǎng)的有力保障。
表一 大尺寸硅片發(fā)展趨勢
組件效率的提升也是實(shí)現光伏平價(jià)上網(wǎng)的有效手段之一。近年來(lái)，大多數廠(chǎng)商引入疊焊及小片間距焊接等高密度焊接技術(shù)，以提升組件效率。該技術(shù)可將電池片的間距由2mm縮減為0.5mm，甚至可實(shí)現-0.2mm間距，減少了電池片的冗余面積，從而提高組件效率，讓組件的間隙都具備發(fā)電能力，降低度電成本。
組件小間距焊機和疊焊示意圖
大尺寸硅片和高密度焊接新技術(shù)的導入雖然能起到光伏系統降本作用，但制程破片率升高，產(chǎn)品良率下降。因此，下游廠(chǎng)商對激光劃裂技術(shù)提出更嚴苛的要求，主要體現在增強電池片機械強度上。常規激光劃裂存在兩個(gè)弊端：
● 激光熱燒蝕工藝會(huì )在切割面留下大量熱損傷，降低電池片的機械強度。
● 機械掰片工藝不適用于大尺寸硅片，容易破片。
在這關(guān)鍵的技術(shù)迭代時(shí)刻，大族光伏裝備憑借多年的技術(shù)沉淀，根據市場(chǎng)需求，研制出創(chuàng )新的無(wú)損激光劃裂技術(shù)。該技術(shù)已實(shí)現產(chǎn)品化，通過(guò)嚴苛的大尺寸、高密度封裝工藝驗證，成功打入市場(chǎng)，贏(yíng)得一線(xiàn)廠(chǎng)家的一致好評。設備出貨量目前>50臺，后續機臺持續交貨中，量產(chǎn)現場(chǎng)表現良好，破片率<0.03%，新增切割隱裂率減少，切割電池片的機械性能增強，組件返修率大幅度下降(最好情況<5%)。
大族光伏裝備的無(wú)損激光劃裂設備適用于156mm×156mm-230mm×230mm電池片。該加工技術(shù)采用應力切割原理，不存在激光熱燒蝕和機械裂片過(guò)程，可使電池片應力斷面干凈、整潔，沒(méi)有任何損傷點(diǎn)，極大地提高了電池片的機械強度，保證了組件加工的良率和可靠性，見(jiàn)圖二、圖三。
圖二 無(wú)損激光劃裂硅片切割面圖
圖三 電池的抗彎曲性能測試
無(wú)損激光劃裂核心原理是激光熱應力控制斷裂技術(shù)。首先利用激光對材料進(jìn)行局部快速加熱，隨后配套冷卻技術(shù)產(chǎn)生一個(gè)不均勻的溫度場(chǎng)，不均勻的溫度場(chǎng)會(huì )在材料表面產(chǎn)生溫度梯度，從而誘發(fā)熱應力的產(chǎn)生。其中激光光斑中處于壓應力狀態(tài)，而激光光斑前后處于拉應力狀態(tài)，由于脆性材料抗壓剛度遠大于抗拉強度，當拉應力達到材料的斷裂強度時(shí)，就會(huì )使材料從電池片邊緣開(kāi)的超小槽口開(kāi)始斷裂，進(jìn)而隨著(zhù)激光及后續冷卻的移動(dòng)軌道穩定擴展，見(jiàn)圖四、圖五。
