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乐鱼-德国LPKF乐普科助力中国建设GW级钙钛矿太阳能产线

作者:肥仔 发布日期:2024-11-14

钙钛矿型太阳能电池(perovskite solar cells),作为第三代高效薄膜电池的代表,是一种操纵钙钛矿型有机金属卤化物作为吸光半导体层材料的太阳能电池。钙钛矿电池不但效力晋升空间年夜,如单节钙钛矿电池理论效力可达 31%,钙钛矿叠层电池理论效力可达 43%(高在晶硅电池的 29.4%);并且制造工艺简单,出产能耗低和原材料轻易取得等。

2022年8月18日,中国科技部等九部分印发《科技支持碳达峰碳中和实行方案(2022—2030年)》,侧重强调“研发高效硅基光伏电池、高效不变钙钛矿电池手艺”。

2022年7月14日,美国能源部公布了一系列新行动,打算投资5600万美元,用在扩年夜薄膜组件产能和实现钙钛矿太阳能电池的贸易化。

基在钙钛矿太阳能电池上述凸起优势和重年夜政策利好,国内浩繁公司纷纭投资钙钛矿太阳能,并打算在2023年在中国建成多条GW级钙钛矿电池产线。

与其他薄膜太阳能电池制程一样,钙钛矿薄膜太阳能电池在制造进程中也有三道激光 划线工艺。这三道划线工艺很是要害,不单对提高电池转化效力有侧重要感化,而且负责这三道工艺的激光装备也在整条产线投资中占有很年夜的比重。是以,为GW级钙钛矿产线配备一套机能优本钱低的激光划线系统成为各年夜钙钛矿厂商确当务之急。

德国LPKF太阳能装备有限公司(LPKF SolarQuipment GmbH),自2006年以来,15年如一日,潜心专注在研制薄膜太阳能激光划线系统。其苦心孤诣打造的年夜型激光划线装备LPKF Allegro因其高产能,高精度,高靠得住性等特点,已被全球薄膜太阳能厂商普遍承认和采取,总装机量跨越200台,当前在运行装备总产能逾10GW。

面临中国浩繁钙钛矿厂商火急的提效降本的需求,德国LPKF公司特向中国市场推出其最新型激光划线装备LPKF Allegro BK24。该款激光划线装备具有以下三个特点:

1.产能高:双核驱动,配备24路加工光束,单机产能跨越500MW.

2.精度高:具有多项LPKF独有“黑科技”,刻画精度≤+/- 10um,已在年夜面积薄膜组件上实现死区130微米以下。

3.靠得住度高:怪异的设计理念,装备稼动率跨越98%。

1、 双核24路布局,单机产能跨越500MW

今朝市场上友商的激光划线装备通常是8路布局,刻画速度为1.5米/秒,总划线速度最年夜12米/秒;而LPKF Allegro BK24配备了24路工作光束,刻画速度2.5米/秒,总划线速度可达60米/秒,工作效力提高5倍。

如斯高的刻画速度,首要归功在其怪异的设计-划线时玻璃不动,靠驱动激光工作头来去活动实现划线。而友商划线装备都是划线时激光头不动,靠玻璃基板往返活动实现划线,由于玻璃基板一般面积要达2平方米以上,假如玻璃基板活动速度太快,玻璃会颤抖,不但影响精度,并且提高了玻璃基板破裂的可能性,所以玻璃基板的速度通常是1.5米/秒。

乐普科划线装备的焦点-激光工作头,布局简便,紧促,紧固。内部整合有12路激光光路,划线时,玻璃不动,带有12路加工光束的激光头在气浮导轨上往返活动,加工速度可达2.5米每秒。

乐普科Allegro BK24为双核布局,配备了两个激光工作头,每一个激光头12路加工光束,切确共同,同步活动,在包管高精度的同时,使单机产能跨越500MW成为可能,如许,GW级钙钛矿产线只需要配备2套6台划线装备。而利用常规8路激光划线装备,GW级产线可能需要8套24台划线装备。因而可知,采取乐普科BK24,占地面积,能耗,人工能差不多下降75%。并且,跟24台装备比拟,6台装备的后期保护调养本钱也会低良多!

2、 设计奇妙,精度高,死区可做到130um

对钙钛矿薄膜太阳能模组来讲,死区是一个很是要害的手艺指标。尽人皆知,薄膜太阳能模组是由一百多个子电池串连起来构成的,每一个子电池包括两个区域:不克不及发电的死区与可以发电的有用区,死区越小,有用发电面积就越年夜,模组的输出功率就越年夜。

德国LPKF乐普科公司具有壮大的专业手艺团队,自2006年以来,团队中的激光手艺专家,驱动节制手艺专家和计较机软件工程师不竭立异,发现了直线机电光栅尺气浮轴承组合驱动装配,在线主动对焦,在线电池宽度检测与校订,在线及时轨迹跟踪,在线死区监控等多种“黑科技”,提高划线精度,下降死区。

凭仗以上“黑科技”,乐普科可在年夜面积薄膜太阳能模组把死区面积降到130um以下。以1米x 2米,子电池宽度为5毫米的薄膜太阳能模组为例,当死区由250微米降到130微米时,假定转化效力为16%,每块模组可多输出7.5瓦。

3、 设计理念怪异,靠得住性高,装备稼动率98%以上

乐普科激光划线装备基座由重达十余吨的自然花岗岩材质制成,热胀冷缩率低,缓冲机能好,是装备靠得住度高的有力保障。别的,划线时年夜面积的玻璃基板不动,激光头活动也年夜年夜提高了装备的靠得住度。

划线时不管是玻璃基板来去活动,仍是激光头来去活动,都是依托驱动系同一直驱动玻璃基板或激光头来实现划线,是以,驱动系统对划线的精度和不变性都阐扬着相当主要的感化。与丝杠伺服机电加机械轴承传统三件套驱动系统比拟,乐普科装备驱动系统采取了直线机电光栅尺加气浮轴承,动件与导轨之间没有磨擦,是以不会有机械轴承常见的磨损,机能更不变。

另外,乐普科怪异的机械分光手艺也是装备高靠得住性的有力包管,经由过程周详装配与调校的分光系统,把一个激光源分成12路,每路光束可零丁节制。与DOE分光比拟,机械分光布局简单,便在保护,不变性好,功率损掉小,但对制造,装配,调校要求很是高,全球也唯一乐普科采取机械分光手艺。

经由过程采取以上怪异设计理念与进步前辈手艺,乐普科激光划线装备稼动率可达98%以上。

2020年9月中国明白提出2030年“碳达峰”与2060年“碳中和”方针,将延续推动财产布局和能源布局调剂,鼎力成长可再生能源。钙钛矿太阳能作为一种很是有潜力的可再生能源手艺,将来可期!德国LPKF乐普科,作为全球薄膜太阳能划线范畴的手艺和市场领先者,将全力办事中国钙钛矿客户,向中国钙钛矿客户供给最新的划线手艺,为中国钙钛矿太阳能的蓬勃成长助落井下石!


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