太陽光発電や生産のコストを継続的に削減するという現実は、太陽光発電の人々の世代が太陽エネルギーの生産プロセスを継続的に改善することを可能にしました。新素材、自動工具・機械、製造技術、包装材料などの新たな技術革新においても、レーザーは太陽光発電業界の品質と効率の向上に多大な貢献をしています。
太陽光発電の生産において最も重要なことは、電池製造です。シリコンセルは、結晶シリコンセルでも薄膜シリコンセルでも、太陽光発電において重要な役割を果たします。結晶シリコン電池では、高純度単結晶/ポリ結晶を電池用のシリコンウエハにカットし、レーザーを用いて正確に切り取り、形状を整え、電池を紐でつなげる。
太陽電池エッジパッシベーション
高エネルギーおよび高出力レーザーは、迅速に電池の端をパッシベーションし、過度の電力損失を防ぐことができます。レーザー状の溝により、太陽電池のリーク電流によるエネルギー損失が大幅に低減され、従来の化学エッチングプロセスの損失の10~15%からレーザー技術の損失の2~3%にまで大きく低下します。
アレンジスクライブ
シリコンウェーハをレーザーと整列させることは、太陽電池の自動弦溶接のための一般的なオンラインプロセスです。このようにして太陽電池を接続することで、貯蔵コストを削減し、各モジュールのバッテリ文字列をよりきれいにコンパクトに配置することができます。
ダイシングと切断
現在、シリコンウェーハを切断するレーザーダイシングを採用しています。それは高精度、高い繰り返しの正確さ、安定した仕事、速い速度、簡単な操作および便利な維持を有する。
ウェーハマーキング
シリコン太陽光発電業界におけるレーザーの重要な用途は、導電性に影響を与えることなくシリコンウエハのマーキングです。ウェーハマーキングは、メーカーがソーラーサプライチェーンを追跡し、一貫した品質を確保するのに役立ちます。
薄膜アブレーション
薄膜太陽電池は、電気的分離を達成するために特定の層を選択的にアブレートするために、蒸着およびダイシング技術に依存しています。膜の層は、ベースガラスおよびシリコンの他の層に影響を与えることなく、迅速に堆積する必要があります。瞬間的なアブレーションは、ガラスやシリコン層の回路に損傷を与え、バッテリの故障を引き起こす可能性があります。
レーザービームの中心のサイズは、そのアブレーションの方法と位置に影響を与えます。ビームの丸み(または楕円)は、太陽電池モジュールに投影される筆記者線に影響を与えます。筆記者が均一でない場合、一貫性のないビーム楕円度は、太陽電池モジュールに欠陥を発生させます。ビーム全体の形状もシリコンドープ構造の有効性に影響を与えます。加工速度やコストに関係なく、正確なレーザーを選択することは研究者にとって重要ですが、電池製造における蒸発に必要な短いパルスなどの製造には、モードロックレーザーがよく使用されます。
ペロブスカイトなどの新しい材料は、従来の結晶シリコンセルとは全く異なる製造プロセスを提供します。ペロブスカイトの最大の利点の1つは、結晶シリコンの処理と製造が環境に与える影響を低減しながら効率を維持していることです。現在、その材料の蒸着はレーザー加工技術を使用しています。レーザーはペロブスカイト細胞の蒸着にも使用されます。
レーザー加工技術の驚異的な進歩と速度は驚くべきものです。さまざまなビーム診断オプションを使用すると、初心者や専門家はポータブルレーザー検出器を使用して、コンパクトな環境で正確に光源を測定できます。レーザーは今シリコン太陽電池を製造するための最も信頼性の高いツールとなっています。