光伏産業におけるレーザー応用

光伏 (PV) エネルギーの開発と利用において,高精度と効率性で知られるレーザー技術がますます重要な役割を果たしています.この記事では,PV分野におけるレーザー技術の様々な応用について調べ,その将来の発展の可能性について見直しします..

レーザー 切断

レーザー技術は,結晶性シリコンを切るのに広く使用されています.レーザー切削パラメータを正確に制御することで,製造業者は効率的で低損失のウエファー切片を達成することができます.これにより PV モジュールの効率と出力を向上させるレーザー切削は太陽電池製造においても用いられ,レーザーエッチングにより微小およびナノスケールでの表面構造が作られる.光吸収を向上させ,電池の出力量を増加させる.

レーザー 切断 は,高度 に 精密 な プロセス で,シリコン 太陽 セル を 必要な サイズ に 切る ため に 用い られ ます.基本 原則 は,切る 材料 の 表面 に レーザー 射線 を 集中 する こと です.材料は光子エネルギーを吸収しますレーザーエネルギーが十分に高ければ,材料の表面は溶融または蒸発に繋がる点まで加熱されます.プラスチックや木材などの非金属の蒸発.

レーザー ドーピング

レーザードーピングは,半導体 (特にシリコン) の電気特性を変えるために広く使用される材料加工技術です. The core principle involves irradiating the semiconductor surface with a high-power laser to locally melt the substrate and incorporate dopant materials (commonly boron or phosphorus) into the silicon lattice.

主要な利点は以下の通りです.

1. 高精度:レーザードーピングは,優れた空間解像度とドーピング制御を提供します.
2. 接触のない加工: 接触しない方法として,機械的な損傷や汚染を避けるため,高性能機器に最適です.
3. 高出力: このプロセスは迅速で大規模生産に適しています.
4. 幅広い材料の互換性: シリコン,ガリウムアルセニード,インディウムアルセニードを含む様々な半導体に適用できます.

レーザー転送印刷 (パターン転送印刷,PTP)

レーザー パターン 転送 印刷 は 接触 しない 印刷 技術 の 開発 方法 です.その 原則 は, 必要な ペースト を 柔軟 な 透明 な 媒体 に 塗り込み,高功率レーザービームを使って 選択的かつ迅速にペーストを キャリアから細胞表面に移動し 細いグリッド線を形成します.

主要なプロセスのステップは以下の通りです.

1. 材料の調製: 基板には,電気の収集と伝導のための透明な伝導性オキシド (TCO) 層が含まれています.
2. レーザー照射: レーザービームが基板の上に精密にスキャンされ,それを局所的にシントリングまたはパターン化して,望ましい電極構造を形成します.
3. 層の積み重ね: 活性層と電極はレーザー転送によって層ごとに転送できます.
4. カプセル化: 最終細胞は形状と封筒化によって形成されます.

利点は以下の通りです.

1. 高精度: 優れた均一性を持つサブ-2μmパターニングを達成できる.高効率の太陽電池に最適.低温の銀パスタ (HJT電池で使用される) と互換性がある.
2. 接触のない加工: 細胞損傷や汚染を防止し,より薄いウェーファー技術をサポートします.
3. 高速製造:高速で高出力生産を可能にします
4. 複数の材料に適応可能: 有機物やシリコンベースの基板を含む様々な材料と互換性がある.
5. コスト削減: シリコン印刷と比較して,レーザー転送により格子線が狭く (18μmまで) 銀パスタ消費量を最大30%削減できます.これは,両側に高価な銀パストを使用するTOPConとHJTセルに特に有利です.

わかった

レーザー 掘削

レーザードリリングは,高エネルギー密度のレーザービームを使用して,材料の局所的な領域を溶融,蒸発,または脱出点まで熱し,穴を成します.露出時間穴の形成を正確に確保するために,焦点位置を精密に制御する必要があります. 異なるレーザー (CO2,Nd:YAG,フェムト秒など) は,材料の種類と用途に基づいて選択されます.

レーザー掘削は太陽光発電の分野では,いくつかの重要な用途があります.

1. 太陽電池加工: レーザードリリングは,細胞表面にマイクロホールを形成し,光を捕らえ,反射損失を軽減し,変換効率を向上させることができます.多結晶細胞,その他の太陽光材料.
2. セルとモジュールの相互接続: レーザードリリングは,電池間の電気接続のための穴を介して作成するために使用され,流通のスムーズさを確保し,エネルギー損失を最小限に抑えます.また,モジュールフレームとコネクタのための構造穴製造をサポート.
3. 光伏ガラスのバックパネル: 二重ガラス型 PV モジュールでは,前面と後ろ面の両方がガラスでできています.レーザードリリングをガラス深加工の不可欠なプロセスにする.

結論

レーザードリリングやその他のレーザープロセスは 太陽電池の効率を向上させ 製造コストを削減し 製品の品質を向上させる上で重要な役割を果たしますこれらの技術は太陽光発電の進歩と再生可能エネルギー源のより広範な採用に大きく貢献しています.

レーザーの光伏の応用は,上記以上のプロセスを超えており,レーザーグリューブ(例えば,XBC細胞の場合) とレーザーアブラション(PERC細胞生産に使用される) など.

関連製品