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工业应用
80W红外亚纳秒激光器用于光伏背板玻璃钻孔
材料来源:大族激光           录入时间:2022/12/28 23:33:55

“光伏玻璃是用在光伏组件上的一种封装材料,其作用主要是为了保护电池片免受水分和气体氧化及锈蚀电极。”

(图片来源:乐叶光伏)

随着“碳中和”成为全球主要经济体共识,光伏组件装机量迅速增加。目前,光伏玻璃装机的新趋势是双面玻璃结构趋于主流,双面玻璃结构一方面可以利用太阳直射到地面的反射能量,另一方面可以利用光伏玻璃板多排的后排向前排反射能量,这种结构有利于提高整体装机的能量。

双面组件能够利用背面发电产生额外的增益是其主要特点,在同等面积的区域内使用双面组件可以有效提升光伏电站的发电量。在只增高一点费用的基础上,其投入产出比增效可超过10倍。例如以目前的技术来说,安装合理,特定纬度地区发电量增量可提升20%。

双玻组件是双面组件的一种封装方式,且最为高效。其具有耐水汽、耐腐蚀、耐风沙、低衰减率、生命周期较长、易清洗等优点,而且随着超薄玻璃价格下降至合理水平,双玻组件经济性提高,未来市占率有望持续提升。

地面和多排反射效果图

(图片来源:《双面组件在系统设计上应考虑的因素》  王忆麟)

新技术的出现能够给我国高纬度地区的增效带来非常可观的利润。目前,光伏每年的增长比上涨迅猛,大致高达100GW/年的速度。

随着科技水平的发展和市场需求的增加,激光在光伏行业中的应用也愈发广泛和多样,大族激光应客户需求,积极推出适应市场新需求的产品NPFL-80IR-1.01系列红外亚纳秒激光器。

背板玻璃钻孔是光伏玻璃生产上的关键工艺技术之一,针对传统机械钻孔粉尘大、工时长、崩边差、无法加工异形孔等缺点。大族激光半导体光伏专用激光器中心调研光伏领域应用背景,完成样机与工艺开发,并配合相关部门进行项目转产等,助力双玻组件背板玻璃钻孔。

NPFL-80IR-1.01系列红外亚纳秒激光器采用多级放大方案,合理分配各级增益,钻孔崩边小、加工精度高、效率快、钢化良率高,与同类激光产品相比加工效率和工艺指标都有不同程度提升。

其工艺效果良好,已达到国外对标激光器水平:1.打孔稳定,打孔良率满足行业最高标准;2.亚纳秒脉宽相较于皮秒、飞秒保证玻璃有较高能量吸收率,比常规MOPA纳秒激光器有更小的崩边、微裂纹,崩边水平能够稳定在250um附近甚至更小。(不同设备厂商的外光路水平差异,导致崩边水平有差异。) 

关于激光器的崩边系数:对于国标的钢化玻璃通常表面不允许有0.3以上的气泡或者划痕裂纹,若超过这个数据,钢化加工会产生废料;同时,在高温炎热的环境中,由于钢化的不良加工而造成的炸裂也就不可避免。

此款激光器通过水冷散热方式,很好地解决了激光器产生的热效应,保证了激光器的稳定性和使用寿命。在实际生产工作中,能适应光伏玻璃打孔现场高温、高湿度等复杂的环境,经测试,在零下5℃到45℃环境下可保持正常稳定运行工作。

光伏浮法玻璃钻孔

正面

背面

光伏超白压延玻璃钻孔

正面

背面

大族激光80瓦红外亚纳秒激光器结构紧凑,体积小,采用独特的全光纤光学方案,选用性能优异的可调制1064nm半导体种子源;使用高亮度976nm泵浦源、高掺杂光纤以及合理优化光纤长度,很好地抑制了受激拉曼散射和受激布里渊散射等非线性效应。

凭借高峰值功率、优秀的光束质量等优势,80瓦红外亚纳秒激光器加工效果优于其他同类型纳秒脉冲激光器,主要应用在半导体、光伏等激光加工领域。特别在玻璃钻孔方面,可帮助大大提升加工效率。

产品推荐

在批量生产方面,现已有批量出货、稳定应用的案例,近年在全国多个现场已实现长期稳定生产。根据具体应用场景的工艺效果需求,也可配合持续提升激光器的性能,时刻保持与市场衔接。

未来,大族激光将对持续对产品进行研发升级,优化输出性能,同时提升国产和自研元器件比例,降低生产成本、拓宽应用领域。

12h-80W功率稳定性测试图

信号光光斑

满功率光斑

(文章转载自网络,如有侵权,请联系删除)


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