La tecnologia làser juga un paper crucial en la producció fotovoltaica, especialment en les etapes clau de la fabricació de cèl·lules solars. Tant si es tracta de silici cristal·lí com de cèl·lules de pel·lícula fina, el processament làser s'utilitza àmpliament per tallar, modelar, passivar i marcar, millorant tant l'eficiència de la producció com el rendiment del producte.
1. Passivació de vores de cèl·lules solars
Els làsers d'alta energia s'utilitzen per passivar les vores de les cèl·lules solars, reduint la pèrdua d'energia. Els solcs formats pel làser ajuden a reduir significativament la pèrdua d'energia causada pels corrents de fuita, del 10-15% que es veu típicament amb el gravat químic a només un 2-3% amb la tecnologia làser.
2. Traçat i alineació
El marcatge làser s'utilitza habitualment en l'enfilament automàtic de cèl·lules solars. Aquest mètode garanteix un alineament més ajustat i precís de les cèl·lules d'un mòdul solar, reduint els costos d'emmagatzematge i millorant l'eficiència del mòdul.
3. Tallar i trossejar
El tall i el trossejament de les oblies de silici basats en làser es troben entre les tècniques més avançades actualment, i ofereixen alta precisió, repetibilitat, estabilitat operativa i velocitats de processament ràpides.
4. Marcatge de làmines de silici
Una aplicació destacada dels làsers en la fabricació de panells fotovoltaics és el marcatge de les oblies de silici sense afectar la seva conductivitat. Això ajuda els fabricants a fer un seguiment de la cadena de subministrament solar i garantir una qualitat constant.
5. Ablació de pel·lícula fina
En les cèl·lules solars de pel·lícula fina, l'ablació selectiva de capes mitjançant làsers és essencial per a l'aïllament elèctric. La deposició de pel·lícula fina ha de ser ràpida, sense danyar el substrat de vidre ni altres capes. Una ablació làser incorrecta pot provocar danys al circuit i fallades de la cèl·lula. Per garantir l'estabilitat i la uniformitat en la generació d'energia, calen ajustaments precisos de potència del feix làser durant la producció.
6. Control de potència i feix
Els fabricants i investigadors mesuren la potència del feix làser per personalitzar i ajustar els làsers per a aplicacions específiques. S'utilitzen detectors d'alta potència i eines de monitorització avançades per mantenir la producció les 24 hores del dia, els 7 dies de la setmana, amb una qualitat de feix constant. Per a la fotovoltaica de capa fina, les propietats del feix làser com la mida, la forma i la uniformitat són més crítiques que la potència bruta.
7. Qualitat del feix per a aplicacions de pel·lícula fina
Quan s'ablacionen materials electrònics en fotovoltaica de capa fina, la forma, la mida i la força del feix làser afecten significativament el rendiment, especialment a l'hora de prevenir els corrents de fuita a les cèl·lules. Un control precís del feix garanteix una formació adequada del circuit al substrat de vidre sense causar danys.
8. Nous materials i tecnologies
La perovskita, un nou material en la producció fotovoltaica, ofereix una alternativa més econòmica i respectuosa amb el medi ambient a les cèl·lules tradicionals de silici cristal·lí. El seu procés de deposició de vapor també es beneficia de la tecnologia làser, cosa que demostra que els làsers s'han convertit en una eina essencial per a la fabricació de cèl·lules solars.
En resum, la tecnologia de processament làser és una eina altament fiable i indispensable en la producció moderna de cèl·lules solars, que millora tant la precisió com l'eficiència en diverses etapes de fabricació.
