Lasertechnologie speelt een cruciale rol in de productie van fotovoltaïsche cellen, met name in belangrijke fasen van de fabricage. Of het nu gaat om kristallijn silicium of dunnefilmcellen, laserbewerking wordt veelvuldig gebruikt voor snijden, vormen, passiveren en graveren, wat zowel de productie-efficiëntie als de productprestaties verbetert.
1. Randpassivering van zonnecellen
Hoogenergetische lasers worden gebruikt om de randen van zonnecellen te passiveren, waardoor energieverlies wordt verminderd. De groeven die door de laser worden gevormd, helpen het energieverlies door lekstromen aanzienlijk te verlagen, van de gebruikelijke 10-15% bij chemisch etsen tot slechts 2-3% met lasertechnologie.
2. Aftekenen en uitlijnen
Lasersnijden wordt veel gebruikt bij het automatisch aaneenschakelen van zonnecellen. Deze methode zorgt voor een strakkere en nauwkeurigere uitlijning van de cellen in een zonnemodule, waardoor de opslagkosten dalen en de efficiëntie van de module verbetert.
3. Snijden en hakken
Lasergestuurd snijden en hakken van siliciumwafers behoort tot de meest geavanceerde technieken van vandaag en biedt hoge precisie, herhaalbaarheid, operationele stabiliteit en snelle verwerkingssnelheden.
4. Markering van siliciumwafels
Een belangrijke toepassing van lasers in de PV-productie is het markeren van siliciumwafers zonder hun geleidbaarheid aan te tasten. Dit helpt fabrikanten de toeleveringsketen van zonnecellen te volgen en een constante kwaliteit te garanderen.
5. Dunnefilmablatie
Bij dunnefilmzonnecellen is selectieve ablatie van lagen met behulp van lasers essentieel voor elektrische isolatie. De dunnefilmafzetting moet snel verlopen, zonder het glazen substraat of andere lagen te beschadigen. Onjuiste laserablatie kan leiden tot schade aan het circuit en celuitval. Om stabiliteit en uniformiteit in de energieopwekking te garanderen, zijn nauwkeurige vermogensaanpassingen van de laserstraal tijdens de productie vereist.
6. Vermogens- en straalregeling
Fabrikanten en onderzoekers meten het vermogen van laserstralen om lasers aan te passen en te verfijnen voor specifieke toepassingen. Hoogvermogendetectoren en geavanceerde monitoringsinstrumenten worden gebruikt om 24/7-productie met een constante straalkwaliteit te garanderen. Voor dunnefilm-PV zijn laserstraaleigenschappen zoals grootte, vorm en uniformiteit belangrijker dan het pure vermogen.
7. Straalkwaliteit voor dunnefilmtoepassingen
Bij het ablateren van elektronische materialen in dunnefilm-PV-cellen hebben de vorm, grootte en sterkte van de laserstraal een aanzienlijke invloed op de prestaties, met name op het voorkomen van lekstromen in de cellen. Nauwkeurige straalcontrole zorgt voor een correcte circuitvorming op het glazen substraat zonder schade te veroorzaken.
8. Nieuwe materialen en technologieën
Perovskiet, een nieuw materiaal voor de productie van fotovoltaïsche cellen, biedt een goedkoper en milieuvriendelijker alternatief voor traditionele kristallijne siliciumcellen. Het dampafzettingsproces profiteert bovendien van lasertechnologie, wat aantoont dat lasers een essentieel hulpmiddel zijn geworden voor de productie van zonnecellen.
Samenvattend is laserbewerkingstechnologie een zeer betrouwbaar en onmisbaar hulpmiddel in de moderne productie van zonnecellen, dat zowel de precisie als de efficiëntie in verschillende productiestadia verbetert.
