伴随未来半片、叠瓦等新型组件市场应用扩张,激光加工设备市场规模有望快速增长[图]
2019-07-22 10:03

光伏是激光加工设备的一大应用领域,其在高效太阳能电池生产中,不仅可以提高生产流程中的工艺可靠性,同时还能降低生产成本。激光加工设备在晶硅太阳能电池和薄膜太阳能电池中均有应用。

精密激光加工设备由软件和硬件两部分组成,硬件部分主要包括光学系统、机械系统、电控系统和气动系统等,其中,光学部件在设备原材料占比中接近50%左右。光学部件主要包括激光器、数字相机、振镜、透镜、扩束镜、反射镜等,其中,激光器为激光加工设备的核心部件,用以产生激光束。

在太阳能电池的生产中,激光加工技术主要应用于消融、切割、刻边、掺杂、打孔等工艺,目前,激光加工技术主要应用于PERC、SE、MWT等电池片工艺,以提高光电转换效率。提升太阳能光电转换效率的关键在于控制光学损失和电学损失,激光具有快速、准确、零接触以及良好的热效应等优势,可以极大避免太阳能电池制造过程中的损耗,从而提升光电转换效率。目前,具备产业化基础的提升太阳能电池光电转换效率的方式包括PERC、SE、MWT等。根据中国光伏行业协会统计,PERC工艺可将单晶电池光电转换效率绝对值由20.3%提升至21.5%左右,SE可将光电转换效率绝对值提升0.2%-0.3%左右,MWT可将光电转换效率绝对值提升0.4%左右。

激光加工技术对光伏电池转换效率提升的作用

技术工艺 效率提升效果 PERC 单晶电池光电转换效率绝对值由20.3%提升至21.5%左右 SE 光电转换效率绝对值提升0.2%-0.3%左右 MWT 光电转换效率绝对值提升0.4%左右

数据来源:公开资料整理

相关报告:智研咨询发布的《2019-2025年中国激光加工设备行业市场竞争现状及未来发展趋势研究报告》

PERC技术商业化应用起始于2015年,截至2015年底PERC装机容量仅为约4.5GW。伴随PERC经济效率比较优势逐步体现,PERC产能迅速增加。根据数据,2018年BSF电池仍占据60%的市场份额,PERC电池成为当前产能最大的高效电池,市场份额大幅增至33.5%左右,预计2019年PERC电池市场份额将反超BSF电池达到50.6%,并在2020-2021年保持年均约5%左右的提升幅度分别达到55.7%、60.8%。

根据数据,目前单晶PERC已确立市场主流地位,2018年行业扩产以单晶PERC为主,从而使得全球PERC总产能由2017年底的34.1GW增至2018年底的63.2GW。2019年PERC产能扩产幅度有望达40GW以上,且未来2-3年继续保持扩张态势。

同时,从PERC扩产进程来看,2017年PERC产线升级爆发后,2018年行业迎来PERC+SE电池产线升级需求的大幅增长。主要太阳能电池制造商PERC电池及PERC+SE电池产能数据统计,现有PERC产能中,超过60%的PERC电池产能引进了SE工艺。

2018-2023年不同电池技术市场占比变化趋势

数据来源:公开资料整理

预计2019年PERC扩产幅度望达40GW以上

数据来源:公开资料整理

利用激光可以实现电池片半片或多片的自动切割、裂片。为了将切片前后电池性能损失降到最小,半片的切片工艺对于激光切割方向、深度、热影响区、切割面形貌等有严格要求。叠瓦的加工难度更高,需在半片工艺的基础上大幅提高对激光图形重复和定位精度的要求。根据《中国光伏产业发展线路图(2018年版)》预测,到2025年全片电池组件市占率将低于35%,半片和叠瓦组件市占率将超过65%,伴随未来半片、叠瓦等新型组件市场应用扩张,相关激光加工设备市场规模有望快速增长。

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