La technologie laser joue un rôle crucial dans la production photovoltaïque, notamment aux étapes clés de la fabrication des cellules solaires. Qu'il s'agisse de silicium cristallin ou de cellules à couches minces, le traitement laser est largement utilisé pour la découpe, la mise en forme, la passivation et le traçage, améliorant ainsi l'efficacité de la production et les performances des produits.
1. Passivation des bords des cellules solaires
Des lasers à haute énergie sont utilisés pour passiver les bords des cellules solaires, réduisant ainsi les pertes d'énergie. Les rainures formées par le laser contribuent à diminuer considérablement les pertes d'énergie dues aux courants de fuite, passant de 10 à 15 % généralement observés avec la gravure chimique à seulement 2 à 3 % avec la technologie laser.
2. Tracé et alignement
Le traçage laser est couramment utilisé pour l'assemblage automatique des cellules solaires. Cette méthode garantit un alignement plus précis et plus serré des cellules dans un module solaire, réduisant ainsi les coûts de stockage et améliorant le rendement du module.
3. Découper et hacher
La découpe et le découpage au laser des plaquettes de silicium figurent parmi les techniques les plus avancées aujourd'hui, offrant une précision élevée, une répétabilité, une stabilité opérationnelle et des vitesses de traitement rapides.
4. Marquage des plaquettes de silicium
L'une des principales applications des lasers dans la fabrication de cellules photovoltaïques est le marquage des plaquettes de silicium sans altérer leur conductivité. Cela permet aux fabricants de suivre la chaîne d'approvisionnement solaire et de garantir une qualité constante.
5. Ablation par couche mince
Dans les cellules solaires à couches minces, l'ablation sélective des couches par laser est essentielle à l'isolation électrique. Le dépôt de ces couches doit être rapide, sans endommager le substrat de verre ni les autres couches. Une ablation laser incorrecte peut entraîner des dommages au circuit et la défaillance de la cellule. Afin de garantir la stabilité et l'uniformité de la production d'énergie, un réglage précis de la puissance du faisceau laser est nécessaire lors de la fabrication.
6. Contrôle de la puissance et du faisceau
Les fabricants et les chercheurs mesurent la puissance des faisceaux laser afin de les personnaliser et de les optimiser pour des applications spécifiques. Des détecteurs haute puissance et des outils de surveillance avancés permettent de garantir une production continue (24 h/24 et 7 j/7) avec une qualité de faisceau constante. Pour les cellules photovoltaïques à couches minces, les propriétés du faisceau laser, telles que sa taille, sa forme et son uniformité, sont plus critiques que sa puissance brute.
7. Qualité du faisceau pour les applications en couches minces
Lors de l'ablation de matériaux électroniques dans les cellules photovoltaïques à couches minces, la forme, la taille et l'intensité du faisceau laser ont un impact significatif sur les performances, notamment en limitant les courants de fuite dans les cellules. Un contrôle précis du faisceau garantit la formation correcte du circuit sur le substrat de verre sans l'endommager.
8. Nouveaux matériaux et technologies
La pérovskite, un matériau novateur pour la production de cellules photovoltaïques, offre une alternative plus économique et plus respectueuse de l'environnement que les cellules traditionnelles en silicium cristallin. Son procédé de dépôt en phase vapeur bénéficie également de la technologie laser, démontrant ainsi que les lasers sont devenus un outil essentiel dans la fabrication des cellules solaires.
En résumé, la technologie de traitement laser est un outil extrêmement fiable et indispensable dans la production moderne de cellules solaires, améliorant à la fois la précision et l'efficacité à différentes étapes de la fabrication.
