Poussée par l'objectif 'double carbone ', l'industrie photovoltaïque accélère son développement vers une grande efficacité, un film mince et une direction intelligente. En tant qu'équipement de base de la fabrication de précision au niveau des semi-conducteurs, la technologie d'usinage de contrôle numérique informatique (CNC) est devenue une percée clé dans l'amélioration de l'efficacité de production des cellules photovoltaïques grâce à un contrôle de précision nano-niveau, à l'optimisation des processus dynamiques et à la collaboration intelligente des lignes de production. Cet article analyse son mécanisme d'action à partir de trois dimensions: chemin technique, scénario d'application et valeur industrielle.

 

1. Trois percées de base dans l'usinage de précision

Technologie de coupe de plaquettes en silicium en silicium nano-niveau

À l'aide d'un système CNC de coupe multi-fil, l'épaisseur de la tranche de silicium est réduite de 180 μm à moins de 130 μm grâce à la coopération d'un fil de diamant ultra-fin 0,03 mm et d'un système d'alimentation de haute précision. La technologie de coupe assistée par laser développée par un fabricant d'équipements japonais, combinée à la planification du chemin CNC, réduit l'épaisseur de la couche de dégâts de coupe de 15 μm à 5 μm et augmente le taux d'utilisation du matériau de 22%.

Processus de gravure de précision micro-roove

Dans la préparation des cellules TopCon, l'équipement de gravure CNC à cinq axes traite une couche d'oxyde de tunneling nano-à l'échelle avec une profondeur uniforme à l'arrière de la tranche de silicium par des électrodes rotatives et un contrôle de trajectoire tridimensionnel. Les données mesurées réelles montrent que cette technologie augmente l'efficacité de conversion cellulaire de 0,8 à 1,2 points de pourcentage et le rendement de 9%.

Système de compensation dynamique de l'électrode imprimée

Pour l'impression de la pâte à argent à cellules HJT, le système de jet de niveau micron entraîné par CNC combine la rétroaction visuelle pour ajuster la pression de la buse et la vitesse de déplacement en temps réel. Une fois qu'une entreprise de premier plan l'a appliquée, la largeur de la ligne de grille principale a été réduite de 80 μm à 50 μm, la consommation de pâte a été réduite de 36% et la résistance au contact de l'électrode a diminué de 18%.

 

2. Système d'optimisation de l'efficacité du processus complet

Collaboration de la chaîne de processus numérique

Créez un modèle virtuel de traitement CNC basé sur la technologie de jumeaux numériques et l'optimisation complète des paramètres de processus au stade de production d'essai. Grâce à cette technologie, Longi Green Energy a augmenté l'efficacité de production de masse des cellules Perc de 23,2% à 24,5% et a raccourci le cycle de développement des processus de 40%.

Détection en ligne Contrôle de boucle fermée

Une jauge d'épaisseur laser CNC est intégrée après le processus PECVD pour surveiller l'épaisseur du film anti-réflexion en temps réel. Les données montrent que cette technologie améliore l'uniformité de l'épaisseur du film de ± 8% à ± 3% et réduit le taux de reprise de 75%.

Système de planification de production intelligente

Connectez l'équipement CNC au système de planification de production via la plate-forme Internet industrielle pour obtenir une correspondance dynamique de la capacité multi-processus. Le projet pilote de Trina Solar montre que l'efficacité globale de l'équipement (OEE) est passée de 78% à 92%, et la capacité de décalage unique a augmenté de 28%.

 

3. Scénarios d'application typiques

Préparation de films de batterie d'hétérojonction TCO

En utilisant l'équipement de pulvérisation du magnétron CNC, l'uniformité de la résistance carrée du film TCO atteint ± 5% et la transmittance est augmentée à plus de 92% grâce à l'optimisation de la trajectoire de mouvement du matériau cible.

Échantillonnage laser des modules en bardeaux

La machine de tracé laser à cinq axes combinée à la planification du chemin CNC contrôle le taux défectueux des fissures à moins de 0,1% et augmente la vitesse de collision à 800 mm / s.

Usinage de précision des cadres de composants

Le centre d'usinage CNC à double broche atteint une précision de positionnement de ± 0,05 mm de la fente du cadre, raccourcissant le temps d'emballage des composants de 40%.

 

4. Valeur de l'industrie et tendance de développement

Amélioration de l'efficacité économique

Selon les statistiques, la technologie CNC de haute précision réduit le coût unitaire des cellules de la batterie de 15 à 20%. Une entreprise de premier plan a réduit l'investissement dans la capacité de production de GW unique de 120 millions de yuans grâce à la transformation CNC.

Direction de l'évolution technologique

Broyage ultra-précisé

Technologie d'écriture directe au laser: combinez le balayage laser et CNC fémtoseconde pour obtenir l'impression d'électrode de largeur de ligne de 1 μm

Système de traitement adaptatif: introduire l'algorithme d'IA pour prédire les erreurs de traitement, ajustez dynamiquement les paramètres pour obtenir un contrôle en boucle fermée

Empowment de fabrication verte

Grâce à l'optimisation du CNC du système de circulation du fluide de coupe, la consommation d'eau d'une seule tranche de silicium est réduite de 1,2 L à 0,5 L, et le coût de l'eau industrielle est réduit de 60%.

 

Résumé

Alors que l'efficacité des cellules photovoltaïques s'approche de la limite théorique, la technologie de traitement CNC de haute précision se transforme d'un simple outil de fabrication en un porte-c?ur de l'innovation technologique. Selon les prévisions de Semi, le marché mondial des équipements CNC spécifiques au photovoltaïque dépassera 5 milliards de dollars d'ici 2026, avec un taux de croissance annuel composé de 18%. À l'avenir, avec l'industrialisation de nouvelles technologies telles que l'impression de points quantiques et l'empilement de pérovskite, le traitement CNC jouera un rôle clé dans la manipulation des matériaux à l'échelle nano, la fabrication de structures à échelle transversale et d'autres domaines, et continuera de promouvoir l'industrie photovoltaïque pour sauter vers une efficacité plus élevée et un coût plus faible.