Die Tatsache, dass die Kosten für die Erzeugung und Produktion von Photovoltaik kontinuierlich gesenkt werden, hat es Generationen von Photovoltaikern ermöglicht, den Produktionsprozess von Solarenergie kontinuierlich zu verbessern. Bei neuen Innovationen wie neuen Materialien, automatisierten Werkzeugen und Maschinen, Fertigungstechnologien und Verpackungsmaterialien haben Laser auch einen großen Beitrag zur Verbesserung der Qualität und Effizienz der Photovoltaikindustrie geleistet.
Das Wichtigste in der Photovoltaikproduktion ist die Herstellung von Batterien. Siliziumzellen spielen eine wichtige Rolle bei der Stromerzeugung aus Photovoltaik, egal ob es sich um kristalline Siliziumzellen oder Dünnschichtsiliziumzellen handelt. In einer kristallinen Siliziumbatterie wird ein hochreiner Einkristall / Polykristall in einen Siliziumwafer für die Batterie geschnitten, und ein Laser wird verwendet, um die Batterie genau zu schneiden, zu formen, zu schreiben und dann zu fädeln.
SolarzelleKantenpassivierung
Hochenergie- und Hochleistungslaser können Zellkanten schnell passivieren und übermäßigen Leistungsverlust verhindern. Mit der laserförmigen Rille wird der durch den Leckstrom der Solarzelle verursachte Energieverlust stark reduziert, von 10-15% des Verlusts des herkömmlichen chemischen Ätzprozesses auf 2-3% des Verlusts der Lasertechnologie.
Arrangement-Anschreiben
Das Ausrichten von Siliziumwafern mit einem Laser ist ein gängiges Online-Verfahren zum automatischen Fadenschweißen von Solarzellen. Der Anschluss von Solarzellen auf diese Weise reduziert die Speicherkosten und ermöglicht eine übersichtlichere und kompaktere Anordnung der Batterieketten jedes Moduls.
Würfeln und Schneiden
Das Laserschneiden zum Schneiden von Siliziumwafern ist derzeit am weitesten fortgeschritten. Es hat eine hohe Genauigkeit, hohe Wiederholgenauigkeit, stabile Arbeit, schnelle Geschwindigkeit, einfache Bedienung und bequeme Wartung.
Wafermarkierung
Eine bedeutende Anwendung von Lasern in der Silizium-Photovoltaik-Industrie ist die Markierung von Siliziumwafern, ohne deren Leitfähigkeit zu beeinträchtigen. Die Wafer-Kennzeichnung hilft Herstellern, ihre Solar-Lieferkette zu verfolgen und eine gleichbleibende Qualität sicherzustellen.
Dünnschichtablation
Dünnschichtsolarzellen basieren auf Aufdampf- und Schneidtechniken, um bestimmte Schichten selektiv abzutragen und eine elektrische Isolation zu erreichen. Die Schichten des Films müssen schnell abgeschieden werden, ohne das Basisglas und andere Siliziumschichten zu beeinträchtigen. Eine kurzzeitige Ablation kann die Schaltkreise auf den Glas- und Siliziumschichten beschädigen und zu einem Batterieausfall führen.
Die Größe des Laserstrahlzentrums beeinflusst den Weg und den Ort seiner Ablation. Die Rundheit (oder Ellipse) des Strahls beeinflusst die auf das Solarmodul projizierte Ritzlinie. Wenn der Schreiber nicht einheitlich ist, führt die inkonsistente Strahlelliptizität zu Defekten im Solarmodul. Die Form des gesamten Strahls beeinflusst auch die Wirksamkeit der mit Silizium dotierten Struktur. Für Forscher ist es wichtig, einen Laser für die Genauigkeit zu wählen, unabhängig von Verarbeitungsgeschwindigkeit und Kosten. Für die Produktion, wie beispielsweise die kurzen Impulse, die für die Verdampfung bei der Batterieherstellung erforderlich sind, werden jedoch häufig modengekoppelte Laser verwendet.
Neue Materialien wie Perowskite bieten ein billigeres und völlig anderes Herstellungsverfahren als herkömmliche kristalline Siliziumzellen. Einer der größten Vorteile von Perowskit besteht darin, dass es die Effizienz beibehält und gleichzeitig die Auswirkungen der Verarbeitung und Herstellung von kristallinem Silizium auf die Umwelt verringert. Gegenwärtig wird bei der Gasphasenabscheidung seiner Materialien auch die Laserverarbeitungstechnologie verwendet. Laser werden auch zur Gasphasenabscheidung von Perowskitzellen verwendet.
Die enormen Fortschritte und Geschwindigkeiten der Laserbearbeitungstechnologie sind erstaunlich. Mit einer Vielzahl von Strahldiagnosemöglichkeiten können Anfänger oder Experten einen tragbaren Laserdetektor verwenden, um ihre Lichtquelle in jeder kompakten Umgebung genau zu messen. Laser sind mittlerweile das zuverlässigste Werkzeug zur Herstellung von Siliziumsolarzellen.