大族激光红外亚纳秒激光器，高效助力光伏玻璃盖板钻孔
中国发展改革2022-12-21 16:41
“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。”
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。
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。
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。
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。
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