Лазерна технологія відіграє вирішальну роль у виробництві фотоелектричних систем, особливо на ключових етапах виробництва сонячних елементів. Чи то кристалічний кремній, чи тонкоплівкові елементи, лазерна обробка широко використовується для різання, формування, пасивації та нанесення надрізів, підвищуючи як ефективність виробництва, так і продуктивність продукції.
1. Крайова пасивація сонячних елементів
Високоенергетичні лазери використовуються для пасивації країв сонячних елементів, зменшуючи втрати потужності. Канавки, утворені лазером, допомагають значно зменшити втрати енергії, спричинені струмами витоку, з 10-15%, які зазвичай спостерігаються при хімічному травленні, до лише 2-3% за допомогою лазерної технології.
2. Розкреслення та вирівнювання
Лазерне скрайбірування зазвичай використовується для автоматичного нанизування сонячних елементів. Цей метод забезпечує щільніше та точніше вирівнювання елементів у сонячному модулі, зменшуючи витрати на зберігання та підвищуючи ефективність модуля.
3. Різання та нарізання кубиками
Лазерне різання та нарізання кремнієвих пластин є одними з найсучасніших методів на сьогодні, що забезпечують високу точність, повторюваність, стабільність роботи та високу швидкість обробки.
4. Маркування кремнієвих пластин
Одним із відомих застосувань лазерів у виробництві фотоелектричних систем є маркування кремнієвих пластин без впливу на їхню провідність. Це допомагає виробникам відстежувати ланцюжок поставок сонячної енергії та забезпечувати стабільну якість.
5. Тонкоплівкова абляція
У тонкоплівкових сонячних елементах вибіркова абляція шарів за допомогою лазерів є важливою для електричної ізоляції. Нанесення тонкої плівки має бути швидким, без пошкодження скляної підкладки чи інших шарів. Неправильна лазерна абляція може призвести до пошкодження схеми та виходу з ладу елемента. Для забезпечення стабільності та рівномірності генерації енергії потрібне точне регулювання потужності лазерного променя під час виробництва.
6. Керування живленням та променем
Виробники та дослідники вимірюють потужність лазерного променя, щоб налаштувати та точно налаштувати лазери для конкретних застосувань. Потужні детектори та передові засоби моніторингу використовуються для підтримки цілодобового виробництва з постійною якістю променя. Для тонкоплівкових фотоелектричних систем такі властивості лазерного променя, як розмір, форма та однорідність, є більш важливими, ніж чиста потужність.
7. Якість променя для застосування з тонкими плівками
Під час абляції електронних матеріалів у тонкоплівкових фотоелектричних елементах форма, розмір та сила лазерного променя суттєво впливають на продуктивність, особливо у запобіганні струмам витоку в елементах. Точне керування променем забезпечує правильне формування схеми на скляній підкладці без пошкоджень.
8. Нові матеріали та технології
Перовскіт, новий матеріал у виробництві фотоелектричних елементів, пропонує дешевшу та екологічно чисту альтернативу традиційним кристалічним кремнієвим елементам. Його процес осадження з парової фази також виграє від лазерної технології, що показує, що лазери стали важливим інструментом для виробництва сонячних елементів.
Підсумовуючи, технологія лазерної обробки є високонадійним та незамінним інструментом у сучасному виробництві сонячних елементів, що підвищує як точність, так і ефективність на різних етапах виробництва.
