Quyosh PV-da lazer yordamida chizish - bilim

Manba: spectra-physics.com

Lazer yozuvlari an'anaviy mexanik yozuvlardan ko'ra torroq yozuvlar satrlarini yaratish orqali hosilni yaxshilaydi. Lazer yordamida skrining yozish - bu mikroto'lqinlarni va substratning shikastlanishini kamaytiradigan aloqasiz jarayondir. Spektra-fizika lazerlarining yuqori quvvat darajasi va mukammal nur sifati yozuv yozish uchun juda mosdir, chunki ular yozuv yozuvlari chizig'ini tozalashga va undan yuqori ishlashga olib keladi.

Qattiq yoki mo'rt materiallarni toza yozish qobiliyati
Amaliyotning arzonligi bilan kontaktsiz jarayon
Chiplash, mikro yorilish va laminatsiyalash kamayadi
Tor kesishning kengligi gofret uchun ko'proq qismlarni yaratishga imkon beradi
Jarayonning kengroq bardoshliligi arzonroq narxlarda yanada mustahkam, ishonchli ishlab chiqarishni anglatadi

Quyosh PV PERC lazerli skriningi

PERC quyosh batareyalarini ishlab chiqarish uchun bir necha muhim qadamlar mavjud. Birinchidan, hujayraning orqa tomoni odatda SiO bo'lgan maxsus dielektrik qatlam bilan qoplangan2, Al2O3, SiNx yoki ularning kombinatsiyasi. Amaldagi dielektrik qoplama uzluksizdir va shuning uchun ohmik aloqa uchun keyingi jarayon bosqichida teshiklarni yaratish kerak. Buning eng yaxshi usuli - lazer yordamida dielektrik plyonkani yumshatish va uning ostida yotgan kremniyni kerakli naqshga chiqarish - odatda tor chiziqli chiziqlar. Keyinchalik alyuminiy metallizatsiyasi dielektrik qatlam ustiga qo'llaniladi. Alyuminiy xamir shu sirtga bosilgan bo'lib, keyingi termik tavlanish jarayoni alyuminiyni lazer ta'sirida kremniy bilan yaxshi ohmik aloqa hosil qilish uchun qotishma qiladi.

PERC yozuvlari geometriyasi biroz o'zgargan bo'lsa-da, 6 dyuymli hujayra odatda uzunligi ~ 155 mm, kengligi 30-80 mm va 0,5-2 mm oralig'ida 75 dan 300 gacha bo'lgan chizilgan chiziqlarga ega bo'ladi. 1 mm chiziqni ajratish uchun bitta gofretdagi PERC yozuvlarining umumiy uzunligi taxminan 25 metrni tashkil qiladi. Sanoat talab qiladigan qayta ishlashning maqsadli stavkalari 3600 WPH (soatiga gofretlar) ga teng bo'lishi mumkin, bu esa talab qilingan skrining 25 m / s tezligiga tenglashtiriladi. Tezlik bilan ishlaydigan 2-o'qli galvo skanerlar va aylanayotgan ko'pburchakli skanerlar bunday tezlikka erishishlari mumkin.

Multi-crystalline silicon solar cell scribed with Spectra-Physics laser for PERC processing

Shakl 1. PERCni qayta ishlash uchun Spectra-Physics lazeriga yozilgan ko'p kristalli silikon quyosh xujayrasi.

LED yozuvlari

Lazer yordamida skrining daftarlari juda qiyin, chunki elektromagnit spektrning ko'rinadigan qismi orqali material nisbatan shaffof. GaN shaffof 365 nm dan past, safir esa 177 nm dan oshkora. Shunday qilib, chastotani uch baravar ko'paytirish (355 nm) va to'rt baravar ko'paytirishni (266 nm) diodli pompalanadigan qattiq holat (DPSS) Q-yoqilgan lazerlar LEDni skrining qilish uchun eng yaxshi tanlovdir. Eksimer lazerlari ushbu to'lqin uzunligi diapazonida mavjud bo'lsa-da, DPSS lazerlari juda kichik izlarga ega va juda tor kesilgan kengliklarga erishishi mumkin va juda kam parvarishlashni talab qiladi.

Mikro yorilish va yorilish tarqalishini kamaytirish orqali lazer yordamida skrining yozish LED moslamalarini bir-biriga juda yaqin masofada joylashtirishga imkon beradi, bu esa rentabellikni va ishlashni yaxshilaydi. Odatda bitta 2 dyuymli gofretda 20000 dan ortiq diskret LED qurilmalar bo'lishi mumkinligi sababli, kesilgan kenglik rentabellikka ta'sir qiladi. Matritsani ajratish jarayonida mikro-yorilishni kamaytirish, shuningdek, LED qurilmalarining uzoq muddatli ishonchliligini oshirishi ko'rsatilgan. Gofret singanligini kamaytirish orqali lazer yordamida skrining yordamida hosil yaxshilanadi. Lazer yozuvchisi va sindirish jarayonining tezligi ham an'anaviy mexanik kesishdan ancha yuqori. Lazerlarning jarayonga nisbatan kengroq bardoshliligi va pichoqlarning aşınması va kırılmalarının yo'q qilinishi, yanada arzon narxlarda yanada ishonchli va ishonchli ishlab chiqarish jarayoniga olib keladi.

Kremniyning yupqa plyonkali quyosh xujayralarini yozish

Diodli pompalanadigan qattiq holat (DPSS) lazerlari a-Si yupqa plyonkali qurilmalarni ishlab chiqarishda o'zlarini isbotladilar. Q-o'tkazgichli lazerlar uchta tekis yozuvchi jarayonlar uchun ishlatiladi - P1, P2 va P3 yozuvlari deb nomlanuvchi - bu katta planar moslamani ketma-ket ulangan fotovoltaik hujayralar qatoriga ajratib turadi. Yozuvchi jarayonlar turli xil yupqa plyonkalarni (0,2 - 3,0 mkm odatdagi) shisha substrat yoki boshqa plyonkalarga minimal darajada zarar etkazish bilan olib tashlashni o'z ichiga oladi.

P1 yozuvlari uchun TCO (shaffof o'tkazuvchi oksid) materialining yupqa plyonkasi - odatda SnO2 - shisha substratdan olinadi va odatda 1064 nm Q-yoqilgan lazerlar yordamida erishiladi. Ushbu jarayon TCO plyonkasining optik shaffofligi va mexanik qattiqligi tufayli nisbatan yuqori lazer oqimlarini talab qiladi. Spectra-Physics HIPPO ™ 1064-27 yordamida kengligi 50 mm bo'lgan P1 yozuvlari sanoatning etakchi tezligida erishiladi. Lazerning qisqa puls kengligi va pulsdan impulsgacha bo'lgan energiya barqarorligi 200 kHz chastotada qayta ishlashga imkon beradi (pulsni takrorlash chastotasi), bu yozuvchilarning tezligi 8 m / sek.

P2 va P3 yozuvchilari odatda 532 nm lazerdan foydalanadilar, chunki birinchi navbatda, silikon quyosh changni yutish qatlami nurni kuchli singdiradi. P2 yozuvchisi faqat kremniy qatlamini olib tashlaydi, P3 kotibi esa qo'shimcha orqa metall / TCO plyonkalarini ham olib tashlaydi. Qisqa puls kengligi eng yaxshi samaradorlikka ega bo'lgan yozuvchilar natijalariga erishish uchun juda muhimdir. Yuqori PRFda pulsli energiya barqarorligi bilan birlashganda, 160 kHz chastotada ishlaydigan Spectra-Physics HIPPO 532-15 lazer tizimi yordamida 12 m / sek tezlikka erishiladi.

Yozish uchun lazerlar

Kvasar®Yuqori quvvatli gibrid tolali lazerlar

Talon®Diyot bilan ishlaydigan qattiq holatdagi Q-yoqilgan lazerlar

VGEN-G sozlanishi qisqa pulsli yashil tolali lazerlar

Explorer®One ™ Compact UV va Yashil lazerlar

Explorer®DPSS IR lazerlari

IceFyre®UV va IQ Pikosaniyali lazerlar

Ming yillik®eV ™ yuqori quvvatli CW DPSS lazerlari

Ilova bo'yicha eslatmalar

LED yozuvlari

Oregon shtatidagi vitrinalardagi uylarni yoritish bo'yicha AQSh Energetika vazirligi tomonidan o'tkazilgan so'nggi sinovlar shuni ko'rsatdiki, LED-ga asoslangan yoritish odatdagi akkor yoki halogen lampalar bilan taqqoslaganda elektr energiyasining 80% tejashga imkon beradi. LED ishlab chiqarishdagi o'tkazuvchanlik va rentabellik darajasi. Lazerli ishlov berish tez sur'atlar bilan ommalashib bormoqda va endi yorqinligi yuqori LEDlarda ishlatish uchun gofrirovkalarni qayta ishlashning sanoat standarti hisoblanadi. Qo'shimcha ma'lumot olish uchun qarang.

Amorf kremniyning yupqa plyonkali quyosh xujayralarini yozish

Fotovoltaik qurilmalar texnologiyasi alternativ energiya echimlariga investitsiyalarni ko'paytiradigan katta foyda oluvchidir. Yassi panelli displey sanoati bilan ko'lamliligi va o'zaro muvofiqligi kabi ishlab chiqarish afzalliklari bilan va kremniyning kamligi sababli amorf kremniy (a-Si) yupqa plyonka fotoelektr qurilmasi (TFPD) ko'pincha yuqori texnologiyani tanlaydi. hajmli quyosh batareyalari ishlab chiqaruvchilari. Qo'shimcha ma'lumot uchun qarang: Amorf kremniy yupqa plyonkali quyosh xujayralari yozuvlari.

Seramika yozuvlari

Seramika materiallari mikroelektronika, yarimo'tkazgich va LED yoritgich sanoatida elektr izolyatsiya qiluvchi va issiqlik o'tkazuvchan xususiyatlariga, shuningdek, yuqori haroratga xizmat ko'rsatish qobiliyatlari uchun keng qo'llaniladi. Ularning mo'rtligi lazer bilan ishlov berishni an'anaviy ishlov berish bilan taqqoslaganda jozibador qiladi, ayniqsa zamonaviy mikroelektronik qadoqlash uchun zarur bo'lgan tobora kichikroq va murakkab xususiyatlarni ishlab chiqarish uchun.®Qo'shimcha ma'lumot uchun impulsli ultrabinafsha va yashil lazerlar.

Silikon gofret yozuvlari

TimeShift texnologiyasining impulslarni ajratish qobiliyatining afzalligini ko'rsatish uchun biz turli xil ravonlik darajalari uchun bir xil tezlikda va PRFda lazer yozuvlarini yaratdik. Ikki ma'lumotlar to'plami to'plandi; bittasi bitta 25 ns pulsli, ikkinchisi esa 10 ns bilan ajratilgan beshta 5 ns subpulslarning yorilishi bilan. Yozuv chuqurligi ma'lumotlari bitta impulsli ishlov berishdan ko'ra pulsni ajratuvchi portlash mikromobilasini qo'llashning aniq ustunligini ko'rsatadi. Suyuqlik darajasiga qarab ablasyon chuqurligining 52% dan 77% gacha o'sishi kuzatildi. Split puls yozuvchisi sifati yaxshilanganini ham kuzatdik. Quasar bilan Shisha kesish va Silikon ScribingExcel-ga qarang®Qo'shimcha ma'lumot uchun TimeShift ™ texnologiyasi.