A tecnologia laser desempenha um papel crucial na produção de células fotovoltaicas, principalmente em etapas-chave da fabricação. Sejam células de silício cristalino ou de película fina, o processamento a laser é amplamente utilizado para corte, modelagem, passivação e marcação, aumentando tanto a eficiência da produção quanto o desempenho do produto.
1. Passivação de borda de células solares
Lasers de alta energia são usados para passivar as bordas das células solares, reduzindo a perda de energia. Os sulcos formados pelo laser ajudam a diminuir significativamente a perda de energia causada por correntes de fuga, de 10-15%, tipicamente observada com a corrosão química, para apenas 2-3% com a tecnologia a laser.
2. Riscar e alinhar
A marcação a laser é comumente usada na montagem automática de células solares em série. Esse método garante um alinhamento mais preciso e uniforme das células em um módulo solar, reduzindo os custos de armazenamento e melhorando a eficiência do módulo.
3. Cortar e picar
O corte e fatiamento de wafers de silício a laser estão entre as técnicas mais avançadas da atualidade, oferecendo alta precisão, repetibilidade, estabilidade operacional e velocidades de processamento rápidas.
4. Marcação de wafers de silício
Uma das principais aplicações de lasers na fabricação de painéis fotovoltaicos é a marcação de wafers de silício sem afetar sua condutividade. Isso ajuda os fabricantes a rastrear a cadeia de suprimentos solares e garantir uma qualidade consistente.
5. Ablação de Filme Fino
Em células solares de película fina, a ablação seletiva de camadas usando lasers é essencial para o isolamento elétrico. A deposição da película fina deve ser rápida, sem danificar o substrato de vidro ou outras camadas. A ablação incorreta por laser pode levar a danos no circuito e à falha da célula. Para garantir a estabilidade e a uniformidade na geração de energia, ajustes precisos da potência do feixe de laser são necessários durante a produção.
6. Controle de potência e feixe
Fabricantes e pesquisadores medem a potência do feixe de laser para personalizar e ajustar lasers para aplicações específicas. Detectores de alta potência e ferramentas avançadas de monitoramento são usados para manter a produção 24 horas por dia, 7 dias por semana, com qualidade de feixe consistente. Para células fotovoltaicas de filme fino, propriedades do feixe de laser, como tamanho, forma e uniformidade, são mais críticas do que a potência bruta.
7. Qualidade do feixe para aplicações em filmes finos
Na ablação de materiais eletrônicos em células fotovoltaicas de película fina, a forma, o tamanho e a intensidade do feixe de laser impactam significativamente o desempenho, especialmente na prevenção de correntes de fuga nas células. O controle preciso do feixe garante a formação adequada do circuito no substrato de vidro sem causar danos.
8. Novos Materiais e Tecnologias
A perovskita, um novo material na produção de células fotovoltaicas, oferece uma alternativa mais barata e ecológica às células de silício cristalino tradicionais. Seu processo de deposição de vapor também se beneficia da tecnologia laser, demonstrando que os lasers se tornaram uma ferramenta essencial para a fabricação de células solares.
Em resumo, a tecnologia de processamento a laser é uma ferramenta altamente confiável e indispensável na produção moderna de células solares, aprimorando tanto a precisão quanto a eficiência em várias etapas de fabricação.
