Dreuchd chudromach Teicneòlas Leusair ann an Saothrachadh Ceallan Fòto-bholtaigeach

Mar a tha gnìomhachas nam fòto-bholtaigeach (PV) a’ leantainn air adhart a’ sireadh èifeachdas tionndaidh nas àirde agus cosgaisean saothrachaidh nas ìsle, tha teicneòlas pròiseas air a bhith na fheart cinnteach ann an coileanadh agus comas sgèileachaidh cheallan. Bho PERC gu TOPCon agus HJT, agus nas fhaide a dh’ionnsaigh ceallan grèine perovskite agus tandem, tha ailtireachd cheallan a’ sìor fhàs iom-fhillte fhad ‘s a tha uinneagan pròiseas a’ fàs nas cumhainge. Taobh a-staigh an mean-fhàs seo, tha teicneòlas laser air gluasad bho inneal taice gu comas saothrachaidh bunaiteach a tha na bhunait airson iomadh ginealach de cheallan PV àrd-èifeachdais.

Ann an loidhnichean cinneasachaidh PERC, leigidh ablation leusair le pàtranadh aig ìre micron de shreathan passivation gus ceanglaichean ionadail seasmhach a chruthachadh. Ann an saothrachadh TOPCon, thathas a’ meas gu farsaing gu bheil doping boron leusair na phrìomh shlighe a dh’ionnsaigh èifeachdas cealla nas àirde na 26%. Ann an ceallan perovskite agus tandem a tha a’ tighinn am bàrr, bidh sgrìobadh leusair a’ dearbhadh gu dìreach a bheil cinneasachadh farsaingeachd mhòr, àrd-aonfhoirmeileachd comasach. Leis an nàdar neo-chontact aige, mionaideachd àrd, agus sòn teas-bhuaidh as lugha, tha teicneòlas leusair air a thighinn gu bhith na chomasaiche riatanach airson leasachadh èifeachdais agus earbsachd saothrachaidh air feadh gnìomhachas PV.

Teicneòlas laser mar bhunait choitcheann airson saothrachadh PV adhartach

Mar a bhios teicneòlasan cealla a’ dol air adhart, tha grunn dhùbhlain cho-roinnte mu choinneamh luchd-saothrachaidh: feartan structarail nas mìne, stuthan nas mothachaile, agus riatanasan toraidh a tha a’ sìor fhàs teann. Bidh giullachd leusair a’ dèiligeadh ris na dùbhlain sin tro mheasgachadh sònraichte de chomasan:
* Giullachd neo-chontact, a’ seachnadh cuideam meacanaigeach agus meanbh-sgàinidhean
* Smachd fànais aig ìre micron, freagarrach airson structaran cealla mìne is iom-fhillte
* Cuir a-steach lùtha ionadail, thar-ghoirid, a’ lughdachadh milleadh teirmeach
* Co-chòrdalachd àrd le fèin-ghluasad agus smachd phròiseasan didseatach
Tha na feartan seo a’ dèanamh teicneòlas leusair na àrd-ùrlar pròiseas a tha gu math ioma-chruthach agus a ghabhas ùrachadh, a ghabhas a chur an sàs bho cheallan silicon criostalach àbhaisteach gu ailtireachd tandem an ath ghinealach.

Prìomh Thagraidhean Laser Thar Teicneòlasan Cealla Prìomh-shruthach
1. Ceallan PERC: Modail Giullachd Leusair Aibidh
Tha soirbheachas gnìomhachais teicneòlas PERC (Passivated Emitter and Rear Cell) ceangailte gu dlùth ri giullachd leusair air sgèile mhòr. Bithear ablation leusair a’ cleachdadh gus an còmhdach fulangachaidh alùmanum ocsaid fhosgladh gu roghnach air an taobh chùil, a’ cruthachadh cheanglaichean ionadail air an uachdar chùil fhad ‘s a tha iad a’ gleidheadh ​​coileanadh fulangachaidh.
A bharrachd air sin, leigidh doping le sgaoileadair roghnach leusair (SE) le doping trom ionadail fo cheanglaichean aghaidh, a’ lughdachadh strì an aghaidh conaltraidh agus mar as trice a’ leasachadh èifeachdas cealla timcheall air 0.3%. Tha aibidh agus seasmhachd nam pròiseasan leusair seo air taic a thoirt do chinneasachadh mòr fad-ùine agus ceannas margaidh cheallan PERC.

2. Ceallan TOPCon: Dòpadh Boron Leusair mar Phròiseas Adhartach
Bidh ceallan TOPCon (Tunnel Oxide Passivated Contact) a’ cleachdadh uaifearan silicon seòrsa-N, a’ tabhann bhuannachdan nàdarra ann an taghadh giùlain agus coileanadh dealain. Ach, tha dùbhlain ann an sgaoileadh boron stèidhichte air àmhainn àrd-teòthachd àbhaisteach, a’ gabhail a-steach caitheamh lùtha àrd, toradh nas slaodaiche, agus cunnart nas motha do shlàinteachd ocsaid tunail.
Leigidh dopadh boron leusair le teasachadh ionadail, ultra-luath, a’ leigeil le dadaman boron sgaoileadh gu roghnach gu roinnean ainmichte gun a bhith a’ nochdadh an wafer gu lèir do theodhachd àrd. Tha an dòigh-obrach seo a’ lughdachadh gu mòr an aghaidh conaltraidh fhad ‘s a tha e a’ cumail suas càileachd pasivation agus thathas ga mheas gu farsaing mar phròiseas deatamach airson èifeachdas TOPCon a phutadh nas fhaide na 26%.

3. Ceallan HJT: Annealing air a bhrosnachadh le laser airson leasachadh eadar-aghaidh
Bidh ceallan HJT (Heterojunction) an urra ri sreathan silicon neo-chruthach airson pasivachadh uachdar sàr-mhath. Ach, faodaidh lochdan eadar-aghaidh leithid ceanglaichean crochte leantainn gu ath-cho-chur giùlain.
Bidh annealing le laser (LIA) a’ cleachdadh rèididheachd laser fo smachd gus imrich haidridean a ghnìomhachadh aig an eadar-aghaidh silicon neo-chruthach/criostalach, a’ càradh lochdan in situ. Chaidh a shealltainn gu bheil am pròiseas seo a’ leasachadh bholtaids cuairt fhosgailte (Voc) agus factar lìonaidh (FF), ga dhèanamh na dhòigh phractaigeach airson èifeachdas HJT a leasachadh.

4. Ceallan Perovskite agus Tandem: Sgrìobadh Leusair airson Amalachadh Sgealachail
Ann an ceallan tandem perovskite agus perovskite/silicon, chan e a-mhàin inneal saothrachaidh a th’ ann am giullachd leusair ach cuideachd comasaiche structarail. Tha ceumannan sgrìobaidh leusair àbhaisteach P1, P2, agus P3 a’ mìneachadh roinneadh electrode, dealachadh fo-cheallan, agus eadar-cheangal sreath.
Leis cho cugallach ‘s a tha sreathan gnìomhach agus cho seasmhach ‘s a tha iad a thaobh teirm, tha giullachd leusair – leis na feartan neo-chontact agus mionaideachd àrd aige – riatanach airson èifeachdas agus cunbhalachd àrd a choileanadh ann an innealan le farsaingeachd mhòr. Mar thoradh air an sin, thathas den bheachd gur e sgrìobadh leusair aon de na prìomh phròiseasan airson gnìomhachasachadh cealla tandem.

Pròiseasan Laser Coitcheann airson Lùghdachadh Cosgaisean agus Leasachadh Toraidh
A bharrachd air tagraidhean sònraichte do cheallan, tha teicneòlas laser cuideachd a’ toirt taic do ghrunn cheumannan saothrachaidh thar-àrd-ùrlar:
* Gluasad loidhne-ghriod stèidhichte air leusair: A’ comasachadh electrodan nas mìne agus cunbhalachd nas fheàrr an taca ri clò-bhualadh sgrion, a’ lughdachadh gu mòr caitheamh pasgain airgid, gu sònraichte ann am pròiseasan teòthachd ìosal leithid HJT.
* Dìosadh leusair gun mhilleadh: A’ leigeil le giullachd leth-chealla agus ioma-ghearradh mionaideach le cunnart meanbh-sgàinidhean nas lugha, a’ leasachadh toradh cumhachd a’ mhodail.
* Dealachadh oir leusair agus pasivachadh: A’ càradh milleadh oir às dèidh gearradh, a’ lughdachadh call ath-cho-chur agus a’ cur ri buannachdan èifeachdais aig ìre modal.
Tha pàirt chudromach aig na pròiseasan laser coitcheann seo ann a bhith a’ lughdachadh cosgais gach watt agus aig an aon àm a’ leasachadh toradh saothrachaidh iomlan.

Riaghladh Teirmeach : Bunait Giullachd Laser Seasmhach
Mar a bhios saothrachadh PV a’ gluasad a dh’ionnsaigh toradh nas àirde agus obrachadh leantainneach fad-ùine, bidh seasmhachd phròiseasan laser a’ sìor fhàs an urra ri smachd teirmeach mionaideach. Faodaidh eadhon atharrachaidhean beaga ann an toradh laser buaidh dhìreach a thoirt air strì an aghaidh conaltraidh, dùmhlachd lochdan, no cunbhalachd leud loidhne.
Ann an àrainneachdan cinneasachaidh, bidh stòran laser agus co-phàirtean optigeach ag obair fo luchdan teirmeach seasmhach. Mar sin tha siostaman fuarachaidh agus smachd teothachd earbsach riatanach gus seasmhachd lùth laser a chumail suas, gluasad cumhachd a lughdachadh, agus dèanamh cinnteach à toraidhean giullachd ath-aithriseach. Bidh riaghladh teirmeach èifeachdach air stòran laser, modalan cumhachd, agus co-chruinneachaidhean optigeach a’ cur gu dìreach ri toradh nas àirde agus neart pròiseas, gu sònraichte airson ceallan TOPCon, HJT, agus tandem le iomallan pròiseas nas cumhainge.
Tha fuasglaidhean smachd teothachd gnìomhachais a chaidh a leasachadh airson tagraidhean laser àrd-chumhachd a’ sìor leasachadh a dh’ionnsaigh barrachd seasmhachd, freagairt nas luaithe, agus earbsachd obrachaidh fad-ùine, a’ toirt bunait làidir airson saothrachadh PV adhartach.

Co-dhùnadh
Bho mhalairteachadh mòr-sgèile cheallan PERC gu gabhail luath ri teicneòlasan TOPCon agus HJT, agus air adhart gu sgrùdadh ailtireachd tandem, bidh teicneòlas laser an-còmhnaidh a’ ruith tro na ceumannan as cudromaiche ann an saothrachadh ceallan photovoltaic. Ged nach eil e a’ mìneachadh crìoch èifeachdais teòiridheach, tha e a’ dearbhadh gu làidir an gabh an èifeachdas sin a thoirt gu buil gu cunbhalach, ann an dòigh a ghabhas smachdachadh, agus aig sgèile mhòr.
Mar a bhios gnìomhachas PV a’ dol air adhart a dh’ionnsaigh èifeachdas nas àirde agus earbsachd saothrachaidh nas motha, bidh giullachd leusair, còmhla ris an taic aig ìre an t-siostaim a nì cinnteach à a sheasmhachd, fhathast na phrìomh dhraibhear airson adhartas teicneòlach agus ùrachadh gnìomhachais.