Η πραγματικότητα της συνεχούς μείωσης του κόστους για την παραγωγή και παραγωγή φωτοβολταϊκών ενέργειας επέτρεψε σε γενιές φωτοβολταϊκών ανθρώπων να βελτιώνουν συνεχώς τη διαδικασία παραγωγής της ηλιακής ενέργειας. Σε νέες καινοτομίες όπως νέα υλικά, αυτοματοποιημένα εργαλεία και μηχανήματα, τεχνολογία κατασκευής και υλικά συσκευασίας, τα λέιζερ έχουν επίσης συμβάλει σημαντικά στη βελτίωση της ποιότητας και της αποτελεσματικότητας της βιομηχανίας φωτοβολταϊκών.
Το πιο σημαντικό πράγμα στην παραγωγή φωτοβολταϊκών είναι η κατασκευή μπαταριών. Τα κύτταρα πυριτίου παίζουν σημαντικό ρόλο στην παραγωγή φωτοβολταϊκής ενέργειας, είτε πρόκειται για κρυσταλλικά κύτταρα πυριτίου είτε για κύτταρα πυριτίου λεπτής μεμβράνης. Σε μια μπαταρία κρυσταλλικού πυριτίου, ένας υψηλής καθαρότητας μονής κρυστάλλου / πολυ κρύσταλλος κόβεται σε μια γκοφρέτα πυριτίου για την μπαταρία και χρησιμοποιείται ένα λέιζερ για την ακριβή κοπή, το σχήμα και τη χάραξη, και έπειτα το νήμα της μπαταρίας.
Ηλιακό κύτταροπαθητική ακμή
Τα λέιζερ υψηλής ενέργειας και υψηλής ισχύος μπορούν να απενεργοποιήσουν γρήγορα τις άκρες των κυττάρων και να αποτρέψουν την υπερβολική απώλεια ισχύος. Με την αυλάκωση σε σχήμα λέιζερ, η απώλεια ενέργειας που προκαλείται από το ρεύμα διαρροής του ηλιακού κυττάρου μειώνεται σημαντικά, από 10-15% της απώλειας της παραδοσιακής διαδικασίας χημικής χάραξης σε 2-3% της απώλειας της τεχνολογίας λέιζερ.
Σύνταξη γραφής
Η ευθυγράμμιση των πλακιδίων πυριτίου με λέιζερ είναι μια κοινή διαδικτυακή διαδικασία για αυτόματη συγκόλληση με ηλιακά κύτταρα. Η σύνδεση ηλιακών στοιχείων με αυτόν τον τρόπο μειώνει το κόστος αποθήκευσης και επιτρέπει στις συστοιχίες μπαταριών κάθε μονάδας να τακτοποιούνται πιο τακτοποιημένα και συμπαγή.
Γεύση και κοπή
Υιοθετεί τη χάραξη με λέιζερ για την κοπή γκοφρετών πυριτίου είναι σήμερα η πιο προηγμένη. Έχει υψηλή ακρίβεια, υψηλή ακρίβεια επανάληψης, σταθερή εργασία, γρήγορη ταχύτητα, απλή λειτουργία και βολική συντήρηση.
Σήμανση γκοφρέτας
Μια σημαντική εφαρμογή των λέιζερ στη φωτοβολταϊκή βιομηχανία πυριτίου είναι η σήμανση των πλακιδίων πυριτίου χωρίς να επηρεάζεται η αγωγιμότητά τους. Η σήμανση Wafer βοηθά τους κατασκευαστές να παρακολουθούν την ηλιακή αλυσίδα εφοδιασμού τους και να εξασφαλίζουν συνεπή ποιότητα.
Λεπτή μεμβράνη
Τα ηλιακά κύτταρα λεπτής μεμβράνης βασίζονται σε τεχνικές εναπόθεσης ατμών και τεμαχισμού για την επιλεκτική απομάκρυνση ορισμένων στρωμάτων για την επίτευξη ηλεκτρικής απομόνωσης. Τα στρώματα της μεμβράνης πρέπει να εναποτίθενται γρήγορα χωρίς να επηρεάζονται το γυαλί βάσης και άλλα στρώματα πυριτίου. Η στιγμιαία αφαίρεση μπορεί να προκαλέσει ζημιά στα κυκλώματα στα στρώματα γυαλιού και πυριτίου, οδηγώντας σε αστοχία της μπαταρίας.
Το μέγεθος του κέντρου δέσμης λέιζερ επηρεάζει τον τρόπο και τη θέση της αφαίρεσης του. Η στρογγυλοποίηση (ή έλλειψη) της δέσμης θα επηρεάσει τη γραμμή γραφής που προβάλλεται στην ηλιακή μονάδα. Εάν η γραφή δεν είναι ομοιόμορφη, η ασυνεπής ελλειπτικότητα της δέσμης θα προκαλέσει ελαττώματα στην ηλιακή μονάδα. Το σχήμα ολόκληρης της δέσμης επηρεάζει επίσης την αποτελεσματικότητα της δομής με προσθήκη πυριτίου. Είναι σημαντικό για τους ερευνητές να επιλέξουν ένα λέιζερ για ακρίβεια, ανεξάρτητα από την ταχύτητα και το κόστος επεξεργασίας, αλλά για την παραγωγή, όπως οι βραχείες παλμοί που απαιτούνται για εξάτμιση στην κατασκευή μπαταριών, χρησιμοποιούνται λέιζερ με κλειδωμένο τρόπο.
Νέα υλικά όπως οι περοβσκίτες παρέχουν μια φθηνότερη και εντελώς διαφορετική διαδικασία κατασκευής από τα παραδοσιακά κρυσταλλικά κύτταρα πυριτίου. Ένα από τα μεγαλύτερα πλεονεκτήματα του περοβσκίτη είναι ότι διατηρεί την αποτελεσματικότητα μειώνοντας παράλληλα τις επιπτώσεις της επεξεργασίας και της κατασκευής κρυσταλλικού πυριτίου στο περιβάλλον. Προς το παρόν, η εναπόθεση ατμών των υλικών της χρησιμοποιεί επίσης τεχνολογία επεξεργασίας λέιζερ. Τα λέιζερ χρησιμοποιούνται επίσης για την εναπόθεση ατμών των κυττάρων περοβσκίτη.
Οι τεράστιες εξελίξεις και οι ταχύτητες της τεχνολογίας επεξεργασίας λέιζερ είναι εκπληκτικές. Με μια ποικιλία επιλογών διάγνωσης δέσμης, αρχάριοι ή ειδικοί μπορούν να χρησιμοποιήσουν έναν φορητό ανιχνευτή λέιζερ για να μετρήσουν με ακρίβεια την πηγή φωτός τους σε οποιοδήποτε συμπαγές περιβάλλον. Τα λέιζερ έχουν πλέον γίνει το πιο αξιόπιστο εργαλείο για την παραγωγή ηλιακών κυψελών πυριτίου.