Máquina de rayado de células solares:

Respuesta rápida: Una máquina de grabado de células solares corta las células a medida mediante grabado por láser controlado en lugar de hendido mecánico. Es importante porque el corte mecánico introduce microgrietas a lo largo del borde de corte, y esas grietas se propagan hacia el string y finalmente hacia el módulo terminado, donde la electroluminiscencia las detecta. El grabado elimina material a lo largo de una línea definida para que la célula se separe con un borde limpio. Las máquinas cubren formatos de célula de hasta aproximadamente 1200 mm de longitud de trabajo con potencias láser en la clase de 10 W a 300 W, según el tipo de célula y la velocidad de corte. Una máquina de grabado se diferencia de una máquina de rotura: el grabado crea la línea de corte, la rotura separa la célula a lo largo de ella mediante fuerza controlada. La mayoría de las líneas de producción combinan ambas en una sola pasada, y la elección entre ellas viene determinada por el formato de célula y la calidad del borde que necesita su rendimiento posterior.

Fabricación de módulos fotovoltaicos · por Jerry, Ooitech

Introducción

En la fabricación de módulos solares, la máquina de grabado de células solares desempeña un papel vital. No solo es un equipo central para impulsar la eficiencia del módulo, sino también una herramienta clave para reducir los costos de producción y optimizar el flujo de trabajo de fabricación.

Cómo funciona la máquina de grabado por láser: la precisión se une a la eficiencia

La tecnología central de la máquina de grabado reside en el procesamiento por láser. Una fuente láser emite un haz de alta energía (normalmente láser pulsado de nanosegundos o picosegundos), que se enfoca a través de un sistema óptico en un punto de solo unas pocas decenas de micras de diámetro. Cuando el láser incide en la superficie de la célula, el área irradiada alcanza su punto de fusión o vaporización en un tiempo extremadamente corto (nivel de microsegundos), logrando un corte preciso.

Datos clave que lo respaldan:

• Precisión de corte: El grabado por láser logra una precisión de corte de ±10 micras, muy superior a las ±50 micras del corte mecánico tradicional, lo que garantiza bordes de célula lisos y un rendimiento eléctrico estable.

• Zona afectada por el calor (HAZ): La anchura de la HAZ del procesamiento por láser suele ser inferior a 20 micras, lo que reduce significativamente el daño térmico a la célula y protege la eficiencia de conversión.

• Procesamiento sin contacto: El grabado por láser no requiere contacto físico con la célula, evitando el estrés mecánico, con un rendimiento de corte de hasta el 99,5% o más.

¿Por qué necesitamos grabar las células solares?

1. Mejorar la eficiencia de conversión fotovoltaica

Reducir las pérdidas de encapsulación: Según el informe ITRPV, tras adoptar la tecnología de medio corte (cortar las células en dos mitades), la pérdida de potencia del módulo cae alrededor del 2% al 3%, mientras que la potencia de salida aumenta del 5% al 10%. Tomando como ejemplo un módulo típico de 72 células, la ganancia de potencia de la tecnología de medio corte puede superar los 10W.

Optimizar el diseño del módulo: Con células de medio corte, la corriente se reduce a la mitad, la resistencia cae a 1/4 y la pérdida de potencia se reduce cuatro veces. Además, el efecto de punto caliente en los módulos de medio corte es significativamente menor, lo que prolonga la vida útil del módulo entre un 10% y un 15%.

2. Reducir los costos de fabricación

Reducir el desperdicio de material: Mediante la tecnología de grabado por láser, la utilización del material de la célula mejora hasta más del 98%, mientras que el corte mecánico tradicional solo alcanza alrededor del 95%.

Reducir los costos de operación y mantenimiento: Los módulos grabados funcionan con mayor eficiencia, reduciendo los costos de operación y mantenimiento alrededor del 5% al 10% a largo plazo.

3. Optimizar el flujo de trabajo de producción

Simplificar el proceso de soldadura: Las células grabadas son de menor tamaño, lo que reduce las tasas de defectos de soldadura por debajo del 0,1% y mejora significativamente el rendimiento de producción del módulo.

Impulsar la eficiencia de producción: La máquina de grabado por láser puede cortar a velocidades de hasta 1200mm/s, con una sola unidad produciendo más de 5000 células al día, mejorando enormemente la eficiencia general de la línea.

4. Satisfacer las diversas demandas del mercado

Adaptarse a diferentes aplicaciones: Las células grabadas se pueden disponer de forma flexible para satisfacer demandas que van desde sistemas distribuidos residenciales hasta grandes plantas terrestres. Por ejemplo, la tecnología de multicorte (como corte 1/3, corte 1/4) puede mejorar aún más la eficiencia del módulo, adecuada para células PERC de alta eficiencia, TOPCon, y de heterounión (HJT).

La máquina de grabado suele constar de un área de carga, un área de grabado y un área de descarga. Algunos equipos de gama alta también añaden una zona de secado o una función de soldadura integrada. Tomando como ejemplo una máquina de grabado no destructiva asistida por agua de alta velocidad desarrollada internamente como la CTC-80S, sus tecnologías innovadoras incluyen:

• Ranura por láser: Se graban líneas de ranura de no más de 2mm en ambos extremos de la célula, alcanzando un 40% de profundidad, lo que garantiza puntos de inicio de corte precisos.

• Calentamiento + rociado de agua: Un láser de 300W calienta la línea de ranura, seguido de enfriamiento con agua. Utilizando el principio de expansión y contracción térmica, la célula se divide a lo largo de la línea de ranura.

• Corte no destructivo: Todo el proceso está libre de estrés mecánico, produciendo bordes de corte lisos sin afectar el rendimiento de la célula, con un rendimiento de corte de hasta el 99,8%.

La máquina de grabado de células solares no es solo el bisturí quirúrgico de precisión de la producción de módulos fotovoltaicos: es una fuerza clave que impulsa a la industria hacia una mayor eficiencia y menores costos. Desde impulsar la eficiencia del módulo hasta reducir los costos de fabricación, desde optimizar el flujo de trabajo de producción hasta satisfacer diversas demandas, el papel de la máquina de grabado es insustituible.

La perspectiva de Ooitech

Ooitech cree: la tecnología de grabado por láser convierte la precisión y el corte sin contacto en la palanca decisiva para la fabricación de módulos solares de alta eficiencia y bajo costo.