De realiteit van het continu verlagen van de kosten voor de opwekking en productie van fotovoltaïsche energie heeft het voor generaties van fotovoltaïsche mensen mogelijk gemaakt om het productieproces van zonne-energie continu te verbeteren. In nieuwe innovaties zoals nieuwe materialen, geautomatiseerde gereedschappen en machines, fabricagetechnologie en verpakkingsmaterialen, hebben lasers ook veel bijgedragen aan het verbeteren van de kwaliteit en efficiëntie van de fotovoltaïsche industrie.
Het belangrijkste bij fotovoltaïsche productie is de productie van batterijen. Siliciumcellen spelen een belangrijke rol bij de opwekking van fotovoltaïsche energie, of het nu gaat om kristallijne siliciumcellen of dunne-film siliciumcellen. In een kristallijne siliciumbatterij wordt een zeer zuiver enkelkristal / polykristal in een siliciumwafel voor de batterij gesneden en wordt een laser gebruikt om de batterij nauwkeurig te snijden, vorm te geven en te schrijven en vervolgens te rijgen.
Zonnecelpassivering van de rand
Hoogenergetische en krachtige lasers kunnen celranden snel passiveren en overmatig vermogensverlies voorkomen. Met de laservormige groef wordt het energieverlies veroorzaakt door de lekstroom van de zonnecel sterk verminderd, van 10-15% van het verlies van het traditionele chemische etsproces tot 2-3% van het verlies van de lasertechnologie.
Regeling schrijven
Het uitlijnen van siliciumwafels met een laser is een veelgebruikt online proces voor het automatisch lassen van strings van zonnecellen. Door zonnecellen op deze manier aan te sluiten, worden de opslagkosten verlaagd en kunnen de batterijstrengen van elke module netter en compacter worden gerangschikt.
Snijden en snijden
Keurt lasersnijden goed om siliciumwafels te snijden is momenteel het meest geavanceerd. Het heeft een hoge nauwkeurigheid, hoge herhaalnauwkeurigheid, stabiel werk, hoge snelheid, eenvoudige bediening en gemakkelijk onderhoud.
Markering van wafels
Een belangrijke toepassing van lasers in de fotovoltaïsche industrie van silicium is het markeren van siliciumwafels zonder hun geleidbaarheid te beïnvloeden. Wafelmarkering helpt fabrikanten hun toeleveringsketen voor zonne-energie te volgen en een consistente kwaliteit te garanderen.
Dunne filmablatie
Dunne-film zonnecellen vertrouwen op dampdepositie- en snijtechnieken om bepaalde lagen selectief te ablateren om elektrische isolatie te bereiken. De filmlagen moeten snel worden afgezet zonder het basisglas en andere siliciumlagen te beïnvloeden. Kortstondige ablatie kan schade aan circuits op de glas- en siliciumlagen veroorzaken, wat kan leiden tot batterijstoringen.
De grootte van het centrum van de laserstraal heeft invloed op de manier en locatie van de ablatie. De rondheid (of ellips) van de straal heeft invloed op de kraslijn die op de zonnemodule wordt geprojecteerd. Als de pen niet uniform is, veroorzaakt de inconsistente ellipticiteit van de bundel defecten in de zonnemodule. De vorm van de hele bundel heeft ook invloed op de effectiviteit van de met silicium gedoteerde structuur. Het is belangrijk voor onderzoekers om een laser te kiezen voor nauwkeurigheid, ongeacht de verwerkingssnelheid en kosten, maar voor productie, zoals de korte pulsen die nodig zijn voor verdamping bij de productie van batterijen, worden vaak lasers met modusvergrendeling gebruikt.
Nieuwe materialen zoals perovskieten zorgen voor een goedkoper en compleet ander productieproces dan traditionele kristallijne siliciumcellen. Een van de grootste voordelen van perovskiet is dat het de efficiëntie behoudt en de impact van de verwerking en productie van kristallijn silicium op het milieu vermindert. Momenteel maakt het opdampen van de materialen ook gebruik van laserverwerkingstechnologie. Lasers worden ook gebruikt voor het opdampen van perovskietcellen.
De enorme vooruitgang en snelheid van laserverwerkingstechnologie is verbazingwekkend. Met een verscheidenheid aan straaldiagnoseopties kunnen beginners of experts een draagbare laserdetector gebruiken om hun lichtbron nauwkeurig te meten in elke compacte omgeving. Lasers zijn inmiddels het meest betrouwbare hulpmiddel geworden voor het produceren van silicium zonnecellen.