במאי 2022, CCTV דיווח כי הנתונים העדכניים ביותר של מינהל האנרגיה הלאומי מראים כי נכון לעכשיו, פרויקטי ייצור החשמל הפוטו-וולטאיים בהקמה הם 121 מיליון קילוואט, וצפוי כי ייצור החשמל הפוטו-וולטאי השנתי יחובר לאחרונה לרשת ב-108 מיליון קילוואט, עלייה של 95.9% לעומת השנה הקודמת.
הגידול המתמשך של קיבולת מותקנת PV גלובלית האיצה את היישום של טכנולוגיית עיבוד לייזר בתעשייה הפוטו-וולטאית.השיפור המתמיד של טכנולוגיית עיבוד הלייזר שיפר גם את יעילות הניצול של אנרגיה פוטו-וולטאית.על פי הסטטיסטיקה הרלוונטית, שוק קיבולת ה-PV החדשות המותקנות העולמי הגיע ל-130GW בשנת 2020, ושבר שיא היסטורי חדש.בעוד קיבולת ה-PV המותקנת הגלובלית הגיעה לשיא חדש, כמדינת ייצור גדולה, קיבולת ה-PV המותקנת של סין תמיד שמרה על מגמת עלייה.מאז 2010, התפוקה של תאים פוטו-וולטאיים בסין עלתה על 50% מהתפוקה הכוללת העולמית, וזה היגיון אמיתי.יותר ממחצית מהתעשייה הפוטו-וולטאית בעולם מיוצרת ומיוצאת.
ככלי תעשייתי, לייזר הוא טכנולוגיית מפתח בתעשייה הפוטו-וולטאית.הלייזר יכול לרכז כמות גדולה של אנרגיה לאזור קטן של חתך ולשחרר אותה, מה שמשפר מאוד את יעילות ניצול האנרגיה, כך שהוא יכול לחתוך חומרים קשים.ייצור סוללות חשוב יותר בייצור פוטו-וולטאי.תאי סיליקון ממלאים תפקיד חשוב בייצור חשמל פוטו-וולטאי, בין אם תאי סיליקון גבישיים או תאי סיליקון סרט דק.בתאי סיליקון גבישיים, גביש יחיד/פולי-גביש בטוהר גבוה נחתך לפרוסות סיליקון לסוללות, ובלייזר משתמשים כדי לחתוך, לעצב ולכתוב בצורה טובה יותר, ולאחר מכן לשרוך את התאים.
01 טיפול פסיבציית קצה סוללה
גורם המפתח לשיפור היעילות של תאים סולאריים הוא למזער את אובדן האנרגיה באמצעות בידוד חשמלי, בדרך כלל על ידי תחריט ופסיבציה של הקצוות של שבבי סיליקון.התהליך המסורתי משתמש בפלזמה לטיפול בבידוד הקצוות, אך כימיקלים התחריט המשמשים הינם יקרים ומזיקים לסביבה.לייזר בעל אנרגיה גבוהה והספק גבוה יכול להפסיבי במהירות את קצה התא ולמנוע אובדן כוח מופרז.עם החריץ שנוצר בלייזר, אובדן האנרגיה הנגרם על ידי זרם הזליגה של התא הסולארי מצטמצם מאוד, מ-10-15% מההפסד שנגרם מתהליך התחריט הכימי המסורתי ל-2-3% מההפסד הנגרם על ידי טכנולוגיית הלייזר .
02 לסדר ולכתוב
סידור פרוסות סיליקון בלייזר הוא תהליך מקוון נפוץ לריתוך סדרתי אוטומטי של תאים סולאריים.חיבור התאים הסולאריים בצורה זו מפחית את עלות האחסון והופך את מיתרי הסוללה של כל מודול למסודרים וקומפקטיים יותר.
03 חיתוך וכתיבה
כיום, מתקדם יותר להשתמש בלייזר לשריטה וחיתוך של פרוסות סיליקון.יש לו דיוק שימוש גבוה, דיוק חזרות גבוה, פעולה יציבה, מהירות מהירה, פעולה פשוטה ותחזוקה נוחה.
04 סימן פרוסות סיליקוןing
היישום המדהים של לייזר בתעשיית הסיליקון הפוטו-וולטאית הוא לסמן סיליקון מבלי להשפיע על המוליכות שלו.תיוג רקיק מסייע ליצרנים לעקוב אחר שרשרת האספקה הסולארית שלהם ולהבטיח איכות יציבה.
05 אבלציה של סרטים
תאים סולריים מסוג סרט דק מסתמכים על טכנולוגיית שקיעת אדים ושריט כדי לבטל באופן סלקטיבי שכבות מסוימות כדי להשיג בידוד חשמלי.כל שכבה של הסרט צריכה להיות מופקדת במהירות מבלי להשפיע על שכבות אחרות של זכוכית המצע והסיליקון.אבלציה מיידית תוביל לפגיעה במעגל בשכבות הזכוכית והסיליקון, מה שיוביל לכשל בסוללה.
על מנת להבטיח את היציבות, האיכות והאחידות של ביצועי ייצור החשמל בין הרכיבים, יש להתאים את כוח קרן הלייזר בקפידה לסדנת הייצור.אם כוח הלייזר לא יכול להגיע לרמה מסוימת, לא ניתן להשלים את תהליך הכתיבה.באופן דומה, על הקורה לשמור את הכוח בטווח צר ולהבטיח מצב עבודה של 7*24 שעות בפס הייצור.כל הגורמים הללו מציגים דרישות מחמירות מאוד למפרטי לייזר, ויש להשתמש במכשירי ניטור מורכבים כדי להבטיח תפעול שיא.
היצרנים משתמשים במדידת כוח קרן כדי להתאים אישית את הלייזר ולהתאים אותו כדי לעמוד בדרישות היישום.עבור לייזרים בעלי הספק גבוה, ישנם כלים שונים למדידת הספק, וגלאים בעלי הספק גבוה יכולים לשבור את גבול הלייזרים בנסיבות מיוחדות;לייזרים המשמשים בחיתוך זכוכית או יישומי שיקוע אחרים דורשים תשומת לב למאפיינים העדינים של הקרן, לא לכוח.
כשמשתמשים בפוטו-וולטאי סרט דק להורדת חומרים אלקטרוניים, מאפייני האלומה חשובים יותר מהכוח המקורי.גודל, צורה וחוזק ממלאים תפקיד חשוב במניעת זרם דליפה של סוללת המודול.קרן הלייזר המבטלת את החומר הפוטו-וולטאי שהופקד על לוח הזכוכית הבסיסי זקוקה גם היא לכוונון עדין.כנקודת מגע טובה לייצור מעגלי סוללות, הקורה חייבת לעמוד בכל התקנים.רק קורות איכותיות בעלות יכולת חזרה גבוהה יכולות להסיר בצורה נכונה את המעגל מבלי לפגוע בזכוכית שמתחת.במקרה זה, לרוב נדרש גלאי תרמו-אלקטרי המסוגל למדוד את אנרגיית קרן הלייזר שוב ושוב.
גודל מרכז קרן הלייזר ישפיע על מצב האבלציה ומיקומו.העגלגלות (או הסגלגלות) של הקורה תשפיע על קו הכתב המוקרן על המודול הסולארי.אם השרבוט אינו אחיד, האליפטיות הבלתי עקבית של האלומה תגרום לפגמים במודול הסולארי.צורת הקורה כולה משפיעה גם על יעילות המבנה המסומם בסיליקון.לחוקרים, חשוב לבחור לייזר באיכות טובה, ללא קשר למהירות העיבוד והעלות.עם זאת, לייצור, לייזרים נעולים במצב משמשים בדרך כלל עבור פולסים קצרים הדרושים לאידוי בייצור סוללות.
חומרים חדשים כגון פרוסקיט מספקים תהליך ייצור זול יותר ושונה לחלוטין מסוללות סיליקון גבישיות מסורתיות.אחד היתרונות הגדולים של פרובסקיט הוא שהוא יכול להפחית את השפעת העיבוד והייצור של סיליקון גבישי על הסביבה תוך שמירה על יעילות.כיום, שקיעת האדים של החומרים שלו משתמשת גם בטכנולוגיית עיבוד לייזר.לכן, בתעשייה הפוטו-וולטאית, נעשה יותר ויותר שימוש בטכנולוגיית הלייזר בתהליך הסימום.לייזרים פוטו-וולטאיים משמשים בתהליכי ייצור שונים.בייצור תאים סולאריים מסיליקון גבישי, נעשה שימוש בטכנולוגיית לייזר לחיתוך שבבי סיליקון ובידוד קצוות.הסימום של קצה הסוללה נועד למנוע קצר חשמלי של האלקטרודה הקדמית והאלקטרודה האחורית.ביישום זה, טכנולוגיית הלייזר עלתה לחלוטין על תהליכים מסורתיים אחרים.מאמינים שיהיו יותר ויותר יישומים של טכנולוגיית לייזר בכל התעשייה הקשורה לפוטו-וולטאים בעתיד.
זמן פרסום: 14 באוקטובר 2022