Introduction

Dans la fabrication de modules solaires, la machine de rainurage pour cellules solaires joue un rôle essentiel. Elle est non seulement un équipement clé pour améliorer le rendement des modules, mais aussi un outil important pour réduire les coûts de production et optimiser le flux de fabrication.

Comment fonctionne la machine de rainurage laser : précision et efficacité

La technologie centrale de la machine de rainurage réside dans le traitement laser. Une source laser émet un faisceau à haute énergie (généralement un laser pulsé nanoseconde ou picoseconde), qui est focalisé par un système optique en un spot de seulement quelques dizaines de microns de diamètre. Lorsque le laser frappe la surface de la cellule, la zone irradiée atteint son point de fusion ou de vaporisation en un temps extrêmement court (niveau microseconde), réalisant une découpe précise.

Données clés à l'appui :

• Précision de coupe: Le rainurage laser atteint une précision de coupe de ±10 microns, bien meilleure que les ±50 microns de la découpe mécanique traditionnelle, garantissant des bords de cellule lisses et des performances électriques stables.

• Zone affectée thermiquement (ZAT): La largeur de la ZAT du traitement laser est généralement inférieure à 20 microns, réduisant considérablement les dommages thermiques à la cellule et protégeant l'efficacité de conversion.

• Traitement sans contact: Le rainurage laser ne nécessite aucun contact physique avec la cellule, évitant les contraintes mécaniques, avec un rendement de coupe atteignant 99,5 % ou plus.

Pourquoi avons-nous besoin de rainurer les cellules solaires ?

1. Amélioration de l'efficacité de conversion photovoltaïque

Réduction des pertes d'encapsulation : Selon le rapport ITRPV, après l'adoption de la technologie de demi-cellule (découpe des cellules en deux moitiés), la perte de puissance du module diminue d'environ 2 % à 3 %, tandis que la puissance de sortie augmente de 5 % à 10 %. Prenant l'exemple d'un module typique de 72 cellules, le gain de puissance de la technologie demi-cellule peut dépasser 10 W.

Optimisation de la conception du module : Avec les demi-cellules, le courant est réduit de moitié, la résistance chute au 1/4 et la perte de puissance est réduite d'un facteur quatre. De plus, l'effet de point chaud dans les modules demi-cellules est significativement plus faible, prolongeant la durée de vie du module de 10 % à 15 %.

2. Réduction des coûts de fabrication

Réduction des déchets de matériaux : Grâce à la technologie de gravure laser, l'utilisation des matériaux des cellules s'améliore à plus de 98 %, tandis que la découpe mécanique traditionnelle n'atteint qu'environ 95 %.

Réduction des coûts d'exploitation et de maintenance : Les modules gravés fonctionnent avec un rendement plus élevé, réduisant les coûts d'exploitation et de maintenance d'environ 5 % à 10 % à long terme.

3. Optimisation du flux de production

Simplification du processus de soudure : Les cellules gravées sont de plus petite taille, réduisant le taux de défauts de soudure à moins de 0,1 % et améliorant significativement le rendement de production des modules.

Augmentation de l'efficacité de production : La machine de gravure laser peut couper à des vitesses allant jusqu'à 1200 mm/s, avec une seule unité produisant plus de 5000 cellules par jour, améliorant considérablement l'efficacité globale de la ligne.

4. Répondre aux diverses demandes du marché

Adaptation à différentes applications : Les cellules gravées peuvent être disposées de manière flexible pour répondre aux demandes allant des systèmes résidentiels distribués aux grandes centrales au sol. Par exemple, la technologie de multi-découpe (telle que 1/3 de coupe, 1/4 de coupe) peut encore améliorer l'efficacité des modules, adaptée aux cellules PERC, TOPCon et hétérojonction (HJT) à haut rendement.

La machine de gravure se compose généralement d'une zone de chargement, d'une zone de gravure et d'une zone de déchargement. Certains équipements haut de gamme ajoutent également une zone de séchage ou une fonction de soudure intégrée. Prenant l'exemple d'une machine de gravure non destructive assistée par eau à grande vitesse développée en interne, comme la CTC-80S, ses technologies innovantes incluent :

• Rainurage laser: Des lignes de rainurage ne dépassant pas 2 mm sont gravées aux deux extrémités de la cellule, atteignant 40 % de profondeur, garantissant des points de départ de coupe précis.

• Chauffage + pulvérisation d'eau: Un laser de 300 W chauffe la ligne de rainurage, suivi d'un refroidissement par eau. En utilisant le principe de dilatation et contraction thermique, la cellule se sépare le long de la ligne de rainurage.

• Découpe non destructive: L'ensemble du processus est exempt de contrainte mécanique, produisant des bords de coupe lisses sans affecter les performances des cellules, avec un rendement de coupe pouvant atteindre 99,8 %.

La machine de rainurage de cellules solaires n'est pas seulement le scalpel de précision de la production de modules photovoltaïques, c'est aussi une force clé qui pousse l'industrie vers une efficacité accrue et des coûts réduits. De l'amélioration du rendement des modules à la réduction des coûts de fabrication, de l'optimisation du flux de production à la satisfaction de diverses demandes, le rôle de la machine de rainurage est irremplaçable.

Perspective d'Ooitech

Ooitech croit : la technologie de rainurage laser transforme la découpe de précision et sans contact en le levier décisif pour une fabrication de modules solaires à haut rendement et faible coût.