Applications du laser dans l'industrie photovoltaïque

Dans le développement et l'utilisation de l'énergie photovoltaïque (PV), la technologie laser, réputée pour sa haute précision et son efficacité, joue un rôle de plus en plus important.Cet article explore les différentes applications de la technologie laser dans le secteur photovoltaïque et offre une perspective sur son potentiel de développement futur.

Coupe au laser

La technologie laser est largement utilisée pour couper le silicium cristallin. En contrôlant avec précision les paramètres de coupe laser, les fabricants peuvent réaliser une découpe de plaquette efficace et à faible perte,améliorer ainsi l'efficacité et le rendement des modules photovoltaïquesLa découpe au laser est également utilisée dans la fabrication de cellules solaires, où la gravure au laser permet de créer des structures de surface à l'échelle micro et nano,améliorer l'absorption de la lumière et augmenter la puissance de sortie de la cellule.

Le découpeur laser est un procédé très précis qui consiste à découper des cellules solaires en silicium dans les tailles souhaitées.Le matériau absorbe l'énergie du photon.Lorsque l'énergie laser est suffisamment élevée, la surface du matériau est chauffée à un point qui conduit à la fusion ou à la vaporisation.et généralement par vaporisation pour les non-métaux comme le plastique ou le bois.

Dopage au laser

Le dopage laser est une technique de traitement des matériaux largement utilisée dans les semi-conducteurs, en particulier le silicium, pour modifier leurs propriétés électriques. 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.

Les principaux avantages sont les suivants:

1. Haute précision: Le dopage au laser offre une excellente résolution spatiale et un contrôle du dopage.
2. Traitement sans contact: En tant que méthode sans contact, elle évite les dommages mécaniques ou la contamination, ce qui la rend idéale pour les appareils hautes performances.
3. Faible débit: Le procédé est rapide et adapté à la production à grande échelle.
4. Compatibilité générale des matériaux: Applicable à divers semi-conducteurs, y compris le silicium, l'arsenure de gallium et l'arsenure d'indium.

Impression par transfert laser (impression par transfert de motifs, PTP)

L'impression par transfert de motifs au laser est une technique d'impression sans contact émergente.puis en utilisant un faisceau laser de haute puissance pour transférer sélectivement et rapidement la pâte du support à la surface de la cellule pour former de fines lignes de grille.

Les étapes clés du processus comprennent:

1. Préparation du substrat: Le substrat comprend généralement une couche transparente d'oxyde conducteur (TCO) pour collecter et conduire l'électricité.
2. Irradiation au laser: Un faisceau laser est scané avec précision sur le substrat, le frottant ou le modélisant localement pour former la structure d'électrode désirée.
3. Empilage à couches: Les couches actives et les électrodes peuvent être transférées couche par couche par transfert laser.
4. Encapsulation: La cellule finale est formée par formage et encapsulation.

Les avantages sont les suivants:

1. Haute précision: Capable d'obtenir des motifs sub-2 μm avec une excellente homogénéité, idéal pour les cellules solaires à haut rendement. Compatible avec la pâte d'argent à basse température (utilisée dans les cellules HJT).
2. Traitement sans contact: prévient les dommages ou la contamination des cellules, favorisant des technologies de plaquettes plus minces.
3. Fabrication à grande vitesse: permet une production rapide et à haut débit.
4. Adaptabilité à plusieurs matériaux: Compatible avec divers matériaux, y compris les matières organiques et les substrats à base de silicium.
5. Réduction des coûts: Comparé à l'impression à la sérigraphie, le transfert laser permet des lignes de grille plus étroites (jusqu'à 18 μm), réduisant la consommation de pâte d'argent jusqu'à 30%.Ceci est particulièrement avantageux pour les cellules TOPCon et HJT utilisant des pâtes d'argent coûteuses des deux côtés.

Je suis désolée.

Forage au laser

Le forage au laser utilise des faisceaux laser à haute densité d'énergie pour chauffer des zones localisées d'un matériau au point de fusion, de vaporisation ou d'ablation, formant des trous.temps d'expositionPour assurer une formation précise des trous, il faut contrôler avec précision la position et la focale.

Dans le secteur photovoltaïque, le forage au laser a plusieurs applications importantes:

1. Traitement des cellules solaires: Le forage au laser peut former des micro-trous sur les surfaces des cellules, améliorant ainsi le captage de la lumière et réduisant les pertes de réflexion, améliorant ainsi l'efficacité de conversion.cellules multicristallines, et autres matériaux photovoltaïques.
2. Interconnexion des cellules et des modules: Le forage au laser est utilisé pour créer des trous pour les connexions électriques entre les cellules, assurant un flux de courant lisse et minimisant les pertes d'énergie.Il prend également en charge la fabrication de trous structurels pour les cadres et les connecteurs de modules.
3. Panneaux rétro-vitrées photovoltaïques: Dans les modules photovoltaïques à double vitrage, les panneaux avant et arrière sont tous deux en verre.Le forage au laser est devenu un processus essentiel dans le traitement en profondeur du verre.

Conclusion

Le forage au laser et d'autres procédés au laser jouent un rôle essentiel dans l'amélioration de l'efficacité des cellules solaires, la réduction des coûts de fabrication et l'amélioration de la qualité des produits.Ces technologies contribuent de manière significative à l'avancement de l'énergie solaire et à l'adoption plus large des sources d'énergie renouvelables.

Il convient de noter que les applications du laser dans le domaine photovoltaïque vont au-delà des procédés mentionnés ci-dessus et comprennent également des techniques telles que:décapage au laser(par exemple, pour les cellules XBC) etablation au laser(utilisé dans la production de cellules PERC), entre autres.

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