光伏儲(chǔ)能是我國(guó)在雙碳政策下實(shí)現(xiàn)能源綠色轉(zhuǎn)型的主要領(lǐng)域，隨著國(guó)家“雙碳”戰(zhàn)略目標(biāo)的布局，《智能光伏產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新發(fā)展行動(dòng)計(jì)劃（2021-2025年）》和《關(guān)于促進(jìn)新時(shí)代新能源高質(zhì)量發(fā)展的實(shí)施方案》等政策出臺(tái)，風(fēng)光儲(chǔ)已是寫在國(guó)家頂層設(shè)計(jì)中的發(fā)展方向。

我國(guó)光伏產(chǎn)業(yè)處于迅速爆發(fā)階段

目前我國(guó)光伏裝機(jī)容量已連續(xù)9年穩(wěn)居世界首位。如青海塔拉灘光伏電站，一個(gè)光伏電站的面積就達(dá)608平方公里，相當(dāng)于一個(gè)新加坡的大小。

而在這個(gè)高速發(fā)展的產(chǎn)業(yè)中，同樣有著激光清洗的廣闊天地：

1.光伏生產(chǎn)環(huán)節(jié)：

三代太陽能電池CIGS后端處理

在第三代太陽能電池中，CIGS薄膜具有較廣泛的應(yīng)用，既可單獨(dú)作為薄膜太陽能電池使用，也可與鈣鈦礦材料集成，作為CIGS-鈣鈦礦疊層電池使用。

在CIGS薄膜太陽能組件的生產(chǎn)過程中，覆蓋玻璃的鉬層必須暴露在光電二極管各自的太陽能組件背電極區(qū)域，沿著平行于長(zhǎng)玻璃邊緣的區(qū)域，用于隨后的導(dǎo)電帶的焊接或?qū)щ娔z合。這需要在不破壞下面的鉬層的情況下，選擇性地去除CIGS吸收器和透明前電極(TCO)僅有的幾微米厚的薄層。

水滴激光對(duì)此進(jìn)行了相應(yīng)測(cè)試，工藝測(cè)試結(jié)果證明在特定工藝下的激光清洗技術(shù)可滿足無損傷的鉬曝光。

CIGS薄膜生產(chǎn)環(huán)節(jié)中的鉬層

并且在不同功率下，激光清洗工藝還可用于太陽能電池板封裝過程中去除玻璃面板邊緣完整的CIGS層堆疊以提供電氣隔離，消除在層疊邊緣形成短路的風(fēng)險(xiǎn)。 清洗過程中同樣可達(dá)到玻璃表面干凈無損的最終效果，有助于生產(chǎn)可靠、耐用的CIGS模塊。

2.光伏運(yùn)維環(huán)節(jié)：

自動(dòng)化電池板表面激光除塵裝置

為獲得更高的太陽輻射量，光伏電站多建在緯度較低、地勢(shì)較高的地區(qū)，這些地區(qū)塵土污染嚴(yán)重。會(huì)嚴(yán)重影響發(fā)電效率，降低光伏組件壽命，熱斑效應(yīng)存在引發(fā)火災(zāi)的風(fēng)險(xiǎn)隱患。研究顯示，光伏面板上的積塵能降低7％—40％的發(fā)電效率。

目前市面上常見的光伏面板清洗方式為用水沖洗，具體可細(xì)分為人工使用毛刷或高壓水槍清洗、工程車輛進(jìn)行機(jī)器沖洗噴灑和小型清洗機(jī)器人等不同方式。都存在清洗效率較為低下，整體清洗效果較為參差，成本相對(duì)高昂等問題。

人工清洗不能保證無死角，且易損傷表面

在該領(lǐng)域激光清洗已有成熟的解決替代方案，具體方式為將激光清洗機(jī)器人集成安裝在光伏組件陣列上，機(jī)器人直接行走在跨串軌道上或通過機(jī)械臂遠(yuǎn)距離掃描光伏面板實(shí)現(xiàn)清洗目的。

整個(gè)清潔過程不僅無需水和化學(xué)藥劑，而且機(jī)器人不直接接觸光伏面板，從而進(jìn)一步避免了傳統(tǒng)清潔方式對(duì)面板的物理損傷，全方位提升光伏發(fā)電的整體效率和可靠性。

3.光伏回收環(huán)節(jié)：

一代硅晶電池膠膜激光剝離裝置

隨著三代太陽能電池工藝逐漸成熟，最早的一代硅晶光伏面板使用年限普遍達(dá)到15年左右，即將達(dá)到使用壽命。2030年，全球光伏組件回收將達(dá)800萬噸左右，迎來回收大潮。2050年，全球?qū)?huì)有將近8000萬噸的光伏組件進(jìn)入回收階段，約43億塊報(bào)廢光伏組件需要處理。如今，這一新興產(chǎn)業(yè)已經(jīng)處于爆發(fā)的前夕。

光伏組件中玻璃約占70%、鋁材占比18%、硅材料占比3.5%，有色金屬銅約占1.5%，稀有金屬約占1%、黏合封膠占比6%，整體材料由玻璃、鋁、硅等材料，以及銀、銦、鉛、硒和鎘等稀有元素組成。

組件回收并不是件容易的事，EVA和POE粘結(jié)膠膜有著絕緣和耐高低溫的特性，和脆弱的硅片之間如何有效分離，涉及到“有機(jī)粘結(jié)膠膜結(jié)構(gòu)與表面粘結(jié)特性演化及解粘結(jié)機(jī)理”，硅材料/有機(jī)粉體粘附界面的亞微觀分離或剝離特性”等多個(gè)命題，到目前都未能達(dá)到滿意的效果。

粘結(jié)膠膜目前沒有比激光清洗更合適的處理方法

目前光伏回收主要采用物理分離和有機(jī)溶劑溶解法。

物理分離法是指將組件經(jīng)破碎、金屬剝離、濕法冶金分離等步驟來回收金屬。實(shí)驗(yàn)表明此方法僅可獲得17.4%的金屬回收率，回收率極低。

有機(jī)溶劑溶解法是指選擇幾種有機(jī)溶劑浸泡去除背板的晶硅電池片，用有機(jī)溶劑溶解封裝材料EVA，使玻璃與電池片分離，此方法可以獲取整塊完整的電池片，但相應(yīng)的作為耗材的化學(xué)溶劑價(jià)值不菲，且對(duì)環(huán)境環(huán)保存在一定的影響。

這兩種方案因?yàn)楦髯缘木窒蓿⒉荒軡M足產(chǎn)業(yè)化需求。

激光清洗在這方面同樣具有得天獨(dú)厚的替代優(yōu)勢(shì)。激光能使膠膜變性脫粘，在不損傷硅片的情況下完成硅板與膠膜的剝離。而通過這一方式所得的玻璃面板表面也會(huì)更加完整無損傷，擁有較好的表面清潔度。

水滴激光實(shí)測(cè)回收率＞98%

相較于目前主流的機(jī)械破碎和溶劑浸泡而言，激光清洗技術(shù)不僅有著接近百分百的硅片回收率，而且作業(yè)工序有了較大程度的簡(jiǎn)化，可進(jìn)一步提升回收效率。

 激光清洗設(shè)備在光伏的生產(chǎn)、使用和回收全過程中都可對(duì)原有工藝進(jìn)行更優(yōu)替代。且根源于激光清洗這一技術(shù)本身的特性，無需耗材、只需接電，不產(chǎn)生二次污染。它將是一條切實(shí)可行的能耗低、污染極小、經(jīng)濟(jì)可行的光伏行業(yè)工藝替代的技術(shù)路徑。

水滴激光作為國(guó)內(nèi)激光清洗領(lǐng)域的頭部領(lǐng)軍企業(yè)，擁有眾多國(guó)內(nèi)指標(biāo)性領(lǐng)先產(chǎn)品，在光伏行業(yè)中已成功幫助多家企業(yè)進(jìn)行工藝升級(jí)，實(shí)現(xiàn)降本增效。