第六届 红光奖工业激光器创新奖

获奖企业:深圳市杰普特光电股份有限公司

一字光斑输出半导体激光器是由杰普特自主研发和生产的一款激光光源。作为PL(光致发光)检测的核心模块之一,可用于光伏电池片的各类缺陷检测如脏污、划痕、黑斑、断栅、同心圆、隐裂等,其特点如下:
输出频率,占空比,输出功率等参数可调节
实时监控半导体激光器温度,有过温保护等功能
均匀的一字光斑输出确保激发硅片发光亮度均匀
无接触式的PL(光致发光)检测方式

获奖产品

申报产品


一字光斑输出半导体激光器


主要用途及该产品及服务的时长

一字光斑输出半导体激光器是由JPT自主研发和生产用于光伏电池片缺陷检测的半导体激光器。其原理是利用完好的硅结构因激光诱导产生近红外荧光,并通过近红外感光相机来捕捉荧光成像,通过成像效果对图像进行分析来判断硅片是否合格,可检测的电池片缺陷类型有:外表面脏污,划痕,黑斑,断栅,同心圆,隐裂等。采用水冷的散热方式,实时监控半导体激光器温度,有过温保护等功能,可设置输出频率,占空比,输出功率等相关参数,输出头是配合线形镜头实现均匀一字光斑输出,同时利用水冷散热来确保透镜安全可靠运行,可满足7*24h连续工作。


技术参数


中心波长:915nm

输出功率:200W

峰值功率:230W

功率稳定性:95%

光斑水平角度:55°

光斑均匀度:90%

光斑宽度:3mm-4mm-5mm

工作电压:AC220 V

额定功率:1000W

工作电流:25A

控制方式:软件控制

冷却方式:水冷


产品特点

一字光斑半导体激光器,通过电路板控制电流(电流输出精度为0.01A)输出来驱动半导体激光器,功率调节精度为0.5W,采用水冷的散热方式,实时监控半导体激光器温度,有过温保护等功能,可设置输出频率,占空比,输出功率等相关参数,输出头是配合线形镜头实现均匀一字光斑输出,同时利用水冷散热来确保透镜安全可靠运行。


开发背景:以前光伏硅片检测只能使用EL的检测方式,EL(电致发光)检测使用场景比较有效,只能在串焊后才能开始检测,而且是直接接触式检测,有可能会在检测过程中对硅片造成损伤。利用一字光斑输出半导体激光器作为PL(光致发光)检测光源使硅片检测方式变为无接触测试方式,达到无损测试效果,而且PL检测运用场景广,基本上从硅原片开始就可以检测,可以完全覆盖光伏片整个工艺流程,从而提高生产合格率降低制造成本。


产品创新

利用完好的硅结构因激光诱导产生近红外荧光,并通过近红外感光相机来捕捉荧光成像,对图像进行分析来判断硅片是否合格。无接触式测试直接替代接触式测试,并扩宽了运用场景。采用自己研发设计的线型镜头实现了均匀的一字光斑输出,均匀的光斑有利于均匀激发硅片的荧光,使捕抓的硅片图片的亮度比较均匀。


市场情况

光伏作为清洁能源的核心赛道,是世界各国能源结构调整的主流方向,未来光伏快速发展的趋势不可逆转。全球新增光伏装机量从2019年的110.9GW到2022年的228.5GW,年复合增长率达20%,在我国“双碳”战略目标指导下,预计2023年全球光伏新增装机量同比增速达50%以上。


PL(光致发光)检测的应用范围广,包括离线检测和在线检测,其中在线检测需求量远大于离线需检测,涵盖了硅片产线中的清洗、制绒、扩散、PECVD、刻蚀、丝网印刷、烧结、分档等各个工艺环节,一条产线在印刷后、在电注入前的工序必备PL检测做筛选,每条产线后道2台50W PL,前道2~4台20W,在原片工序也需要200W高功率PL。若预算充足,硅片厂家也可根据硅片来料情况适当增加某些工序的PL检测以提高硅片出货质量。


半导体激光器是PL设备核心模块之一,杰普特充分发挥了十多年的激光光源研发、应用经验,选用高品质供应商及进口芯片,并在电路、温度控制等方面做了完善保护措施,产品已多次迭代,性能更成熟稳定、寿命更长、故障率更低。


杰普特在国内各核心区域设立了分公司或办事处,同时技术支持及销售网络遍布全球各主要国家,可实现各地客户的快速响应。