BC电池每GWh节约3500万元！盛雄激光200W绿光皮秒让量产成本大幅下降

因此，市场对能够解决光斑小产能低、损伤限制提效等问题的单脉冲能量、高重频皮秒激光器的需求应运而生。

作为国家工信部第一批专精特新小巨人企业的盛雄激光，在近期投下一颗重磅炸弹，以200W绿光皮秒激光器为矛直指BC电池技术，真正意义上的实现了BC电池大面积图形化高效且低成本量产。

对于BC技术而言，高精度的激光刻蚀可以确保电极、栅线等结构的尺寸和位置精度，以提高电池的光电性能，其首要条件便是能实现均匀的光斑分布。

均匀度较高的光斑，可以减少材料损伤或后续处理步骤（如清洗、修复等）的需求和成本，提高电池寿命、可靠性。

从上图我们可以看到，盛雄激光自研的200W绿光皮秒激光器在高重频率加工状态下，近乎接近理想状态，效果极好。

但据笔者了解，BC电池每GW产线2－3道激光工艺所需设备总值高达将近7000万元，目前国内装载4台纳秒或皮秒绿光激光器的刻蚀设备最高产能只有4000pcs／h，P1、P2、P3三道工序每GWh需要10台设备，也就是说如果使用100W以内四头纳秒或皮秒绿光激光器设备进行加工，4000pcs／h的产能意味着每GWh总产能是40000pcs／h，高昂的成本如同枷锁无情地束缚着众多光伏电池企业迈向BC技术路线，成为量产之路上难以逾越的阻碍。

而降本的关键在于每台激光设备的每小时产能，每台激光设备的产能又在于具备高单脉冲能量和高重复频率的皮秒激光器。

因为在刻蚀 200－300 μm 线宽方形大光斑图形时，如果单脉冲能量低于 300 μJ 时，单位平方微米的能量密度不够，就去除不了膜层，常规激光器做大单脉冲能量都是靠降低激光器的重复频率来实现。

目前市场上常见激光器大都在 300Khz、300μJ、100W左右的功率区间的绿光皮秒激光器。如若激光器频率低了，扫描振镜在移动光束加工刻蚀图案时，如果想形成BC电池片复杂图形无缝连接的线形图案，必然会降低振镜扫描速度，这样加工产能效率就会降低。

因此，突破产能瓶颈就要在激光器功率上进行提升，才能实现高单脉冲能量和高重复频率的双技术突破。谁掌握了高功率激光器核心技术，谁就能在BC电池降本增效上发挥巨大的产业推动力。

一直以来，光伏电池开膜激光刻蚀对激光器的光束质量、指向性和DOE（光学衍射元件）匹配性都有严格的技术指标要求，但盛雄200W绿光皮秒激光器对客户的匹配适应性有所提升，容差增大，主要原因在于功率的提升，减少了对这三大参数的要求。

光束质量决定着刻蚀效果和加工分辨率，光束指向性决定着激光能量是否能准确地聚焦到目标区域。如果指向性不佳，会导致光斑均匀性变化，降低刻蚀效果和加工精度。因此，在激光刻蚀过程中，需要对光束指向性进行控制和调整。在批量生产时，就需要人工不断干预，去调整光路，无疑大大提高了人力成本。

而DOE镜片（光学衍射元件）在激光刻蚀中起到光束整形的作用，一旦DOE的匹配性不良，便会导致光斑形状失真、能量分布不均匀等问题。因此，在选择DOE时，需要选择与激光器光束匹配的型号，并进行必要的校准。

即便光斑质量差、指向性不佳，DOE匹配度不高，盛雄的200W绿光皮秒激光器仍然能够稳定运行，对单个光斑和指向性没有严格要求，对DOE的匹配性也不强求，对此盛雄激光也做出了分析。

用同一200W绿光皮秒激光器对某些BC电池加工，在与不同状态的DOE配合下，单光斑效果不论优劣，在高重频加工下，效果近乎一致，均为优良。这使得规模化稳定量产变得更加容易实现，单位平方微米需要足够强的能量才能有效地去除材料，随着频率的增加和平均功率的提升，加工效果更为干净彻底。

在实际加工过程中，早期市面上推出的60W纳秒绿光激光器受限于频率不高，其加工速度仅能达到30000mm／s左右，随后市面上又推出了100W绿光皮秒激光器，即便功率和频率均有所提升，但最终的加工效率也仅仅略高于60W纳秒绿光激光器。而盛雄激光的200W绿光皮秒激光器在满足较大单脉冲能量的同时，具备较高的频率，扫描速度可达70000mm／s，同时还有足够的功率余量。这种跨越式的效率提升，才能真正意义上推动BC电池进入大规模量产的时代。

盛雄激光推出的200W绿光皮秒激光器有着极高的匹配性。此前，激光器能够稳定地与这台设备搭配使用，但更换另一台设备后，激光器的运行稳定性却无法保证。而现在200W绿光皮秒激光器出来以后，对于设备的兼容性极高，基本上只需要更换激光器保留原设备仍然能维持稳定运行，还能实现效率翻番，对于企业来说，这无疑是降本增效的利器。

此外，盛雄激光200W绿光皮秒激光器也可以通用于原客户已购买的PREC电池激光开膜和SE掺杂设备进行升级改造，可以实现新BC电池P1、P2、P3激光开膜，让企业原来的固定资产投资可以继续变现，为企业减少投资，提高资产综合利用率。

据了解，目前国内装载4台纳秒激光器的刻蚀设备产能大概有4000pcs／h，现阶段众多光伏电池企业所用设备搭载的激光器多为进口100W绿光皮秒激光器，双线四头激光器设备的产能大概有4000～4200pcs／h。而装载盛雄200W绿光皮秒激光器的双线四头刻蚀设备产能有8800pcs／h，相比之下提升了50％，可以说有着质的飞跃。

目前看来，在BC电池技术领域，200W绿光皮秒激光的解决方案将会逐步成为市场主流，经市场验证后将高效助力光伏企业BC电池实现大面积图形化量产。同时，200W绿光皮秒激光不仅帮助BC电池技术实现突破，在钙钛矿产业中也大有可为，未来或将推动钙钛矿电池进一步突破效率瓶颈，引领光伏行业革新。

近年来，盛雄激光作为工业超快激光器领域的技术领导者，其皮秒激光器的功率区间包含：