Ke Kūlana Koʻikoʻi o ka ʻenehana Laser i ka Hana ʻana o nā Cell Photovoltaic

I ka hoʻomau ʻana o ka ʻoihana photovoltaic (PV) i ka alualu ʻana i ka pono hoʻololi kiʻekiʻe a me nā kumukūʻai hana haʻahaʻa, ua lilo ka ʻenehana hana i mea koʻikoʻi i ka hana o ke kelepona a me ka scalability. Mai PERC a i TOPCon a me HJT, a ʻoi aku i nā cell solar perovskite a me tandem, ke lilo nei nā hoʻolālā kelepona i mea paʻakikī aʻe ʻoiai e emi ana nā puka makani hana. I loko o kēia evolution, ua neʻe ka ʻenehana laser mai kahi mea hana kākoʻo i kahi hiki ke hana koʻikoʻi e kākoʻo ana i nā hanauna he nui o nā cell PV kiʻekiʻe.

Ma nā laina hana PERC, hiki i ka ablation laser ke hoʻohālikelike i nā papa passivation ma ka pae micron e hana i nā pilina kūloko paʻa. Ma ka hana ʻana o TOPCon, ua manaʻo nui ʻia ka doping boron laser ma ke ʻano he ala nui i ka pono o nā cell ma mua o 26%. I nā cell perovskite a me tandem e kū mai ana, hoʻoholo pololei ka laser scribing inā hiki ke hoʻokō ʻia ka hana ʻana ma kahi nui, kiʻekiʻe-uniformity. Me kona ʻano pili ʻole, pololei kiʻekiʻe, a me ka liʻiliʻi o ka wahi i hoʻopilikia ʻia e ka wela, ua lilo ka ʻenehana laser i mea hiki ke hoʻoikaika i ka hoʻomaikaʻi ʻana i ka pono a me ka hilinaʻi hana ma waena o ka ʻoihana PV.

ʻO ka ʻenehana Laser ma ke ʻano he kahua maʻamau no ka hana ʻana o PV holomua

I ka holomua ʻana o nā ʻenehana kelepona, ke kū nei nā mea hana i kekahi mau pilikia like: nā hiʻohiʻona hoʻonohonoho maikaʻi aʻe, nā mea ʻoi aku ka maʻalahi, a me nā koi hua paʻa. Hoʻoponopono ka hana laser i kēia mau pilikia ma o ka hui pū ʻana o nā hiki:
* Ka hana ʻana me ka ʻole o ka hoʻopili ʻana, e pale ana i ke kaumaha mechanical a me nā micro-cracks
* Ka mana spatial pae Micron, kūpono no nā ʻano cell maikaʻi a paʻakikī
* Hoʻokomo ikehu kūloko, pōkole loa, e hoʻemi ana i ka pōʻino wela
* Kūlana kūlike kiʻekiʻe me ka automation a me ka mana kaʻina hana kikohoʻe
ʻO kēia mau ʻano e hoʻolilo i ka ʻenehana laser i kahua hana maʻalahi loa a hiki ke hoʻonui ʻia, e pili ana mai nā cell silicon crystalline maʻamau a i nā hoʻolālā tandem hanauna hou.

Nā Hoʻohana Laser Koʻikoʻi ma nā ʻenehana kelepona nui
1. Nā Kelepona PERC: He Kumu Hoʻohālike Hana Laser Maʻa
Ua pili pono ka holomua ʻoihana o ka ʻenehana PERC (Passivated Emitter and Rear Cell) i ka hana laser nui. Hoʻohana ʻia ka ablation laser e wehe koho i ka papa passivation alumini oxide ma ka ʻaoʻao hope, e hana ana i nā pilina hope-ʻili kūloko me ka mālama ʻana i ka hana passivation.
Eia kekahi, ʻo ka doping laser selective emitter (SE) e hiki ai i ka doping kaumaha kūloko ma lalo o nā pilina ʻaoʻao mua, e hōʻemi ana i ke kū'ē ʻana o ka pilina a hoʻomaikaʻi pinepine i ka pono o ke kelepona ma kahi o 0.3%. ʻO ke oʻo a me ke kūpaʻa o kēia mau kaʻina hana laser ua kākoʻo i ka hana nui lōʻihi a me ka noho aliʻi ʻana o nā pūnaewele PERC ma ka mākeke.

2. Nā Kelepona TOPCon: ʻO ka Laser Boron Doping ma ke ʻano he Kaʻina Hana Hou
Hoʻohana nā pūnaewele TOPCon (Tunnel Oxide Passivated Contact) i nā wafers silicon ʻano N, e hāʻawi ana i nā pono kūlohelohe i ke koho ʻana o ka mea lawe a me ka hana uila. Eia nō naʻe, hōʻike nā pilikia i ka hoʻolaha boron maʻamau i hoʻokumu ʻia i ka umu wela kiʻekiʻe, me ka hoʻohana nui ʻana i ka ikehu, ka lohi o ka throughput, a me ka hoʻonui ʻia o ka pilikia i ka pono o ka tunnel oxide.
ʻO ka hoʻopili ʻana o ka boron laser e hiki ai i ka hoʻomehana kūloko a wikiwiki loa, e ʻae ana i nā ʻātoma boron e hoʻolaha koho i nā wahi i koho ʻia me ka ʻole o ka hōʻike ʻana i ka wafer holoʻokoʻa i nā mahana kiʻekiʻe. Hoʻemi nui kēia ʻano hana i ke kū'ē ʻana o ka pilina me ka mālama ʻana i ka maikaʻi passivation a ua manaʻo nui ʻia he kaʻina hana koʻikoʻi no ka hoʻokuke ʻana i nā pono TOPCon ma mua o 26%.

3. Nā Kelepona HJT: Hoʻoheheʻe ʻia e ka Laser no ka Hoʻonui ʻana i ka Interface
Hilinaʻi nā pūnaewele HJT (Heterojunction) i nā papa silicon amorphous no ka passivation ʻili maikaʻi loa. Eia nō naʻe, hiki i nā hemahema interface e like me nā pilina dangling ke alakaʻi i ka recombination carrier.
Hoʻohana ka Laser-induced annealing (LIA) i ka irradiation laser i kāohi ʻia e hoʻāla i ka neʻe ʻana o ka hydrogen ma ka interface silicon amorphous/crystalline, e hoʻoponopono ana i nā hemahema ma kahi. Ua hōʻike ʻia kēia kaʻina hana e hoʻomaikaʻi i ka voltage open-circuit (Voc) a me ka fill factor (FF), e lilo ia i mea hana kūpono no ka hoʻonui ʻana i ka pono o HJT.

4. Nā Kelepona Perovskite a me Tandem: Ke kākau ʻana i ka Laser no ka hoʻohui ʻana hiki ke hoʻonui ʻia
I loko o nā cell tandem perovskite a me perovskite/silicon, ʻaʻole wale ka hana ʻana o ka laser he mea hana hana akā he mea hiki ke hoʻonohonoho. Hoʻākāka nā ʻanuʻu kākau laser maʻamau P1, P2, a me P3 i ka hoʻokaʻawale ʻana o ka electrode, ka hoʻokaʻawale ʻana o nā cell sub-cell, a me ka hoʻopili ʻana i nā moʻo.
Ma muli o ke ʻano palupalu a me ke kūpaʻa wela like ʻole o nā papa hana, ʻo ka hana laser—me kona mau ʻano pili ʻole a me ke kiko kiʻekiʻe—he mea nui ia no ka hoʻokō ʻana i ka pono kiʻekiʻe a me ke kūlike i nā mea hana nui. ʻO ka hopena, ua manaʻo ʻia ʻo ka laser scribing kekahi o nā kaʻina hana koʻikoʻi no ka ʻoihana cell tandem.

Nā Kaʻina Hana Laser no ka Hoʻemi ʻana i ke Kumukūʻai a me ka Hoʻomaikaʻi ʻana i ka Hua
Ma waho aʻe o nā noi kikoʻī no ke kelepona, kākoʻo pū ka ʻenehana laser i kekahi mau ʻanuʻu hana cross-platform:
* Hoʻoili laina gridline i hoʻokumu ʻia ma ka laser: Hiki i nā electrodes maikaʻi a me ka hoʻomaikaʻi ʻana i ke kūlike i hoʻohālikelike ʻia me ka paʻi pale, e hōʻemi nui ana i ka hoʻohana ʻana i ka hoʻopili kālā, ʻoiai i nā kaʻina hana haʻahaʻa e like me HJT.
* ʻO ka ʻoki ʻana i ka laser me ka ʻole o ka hōʻino: ʻAe i ka hana ʻoki hapa-cell a me ka multi-ʻoki pololei me ka hoʻemi ʻana i ka pilikia micro-crack, e hoʻomaikaʻi ana i ka mana o ka module.
* Hoʻokaʻawale ʻana a me ka passivation lihi laser: Hoʻoponopono i ka pōʻino lihi ma hope o ka ʻoki ʻana, e hōʻemi ana i nā pohō recombination a me ka hāʻawi ʻana i nā loaʻa pono pae module.
He mea nui kēia mau kaʻina hana laser maʻamau i ka hoʻohaʻahaʻa ʻana i ke kumukūʻai no kēlā me kēia watt me ka hoʻomaikaʻi ʻana i ka hua hana holoʻokoʻa.

Hoʻokele Wera : Ke Kumu o ka Hana ʻana i ka Laser Paʻa
I ka neʻe ʻana o ka hana PV i ka throughput kiʻekiʻe a me ka hana hoʻomau lōʻihi, lilo ke kūpaʻa o ke kaʻina hana laser i mea e hilinaʻi nui ʻia ai i ka kaohi wela pololei. ʻOiai nā loli liʻiliʻi i ka hoʻopuka laser hiki ke hoʻopilikia pololei i ke kū'ē ʻana o ka pili, ka nui o nā hemahema, a i ʻole ke kūlike o ka laulā laina.
I nā wahi hana, hana nā kumu laser a me nā ʻāpana optical ma lalo o nā ukana thermal hoʻomau. No laila, he mea nui nā ʻōnaehana hoʻoluʻolu a me ka hoʻomalu mahana hilinaʻi no ka mālama ʻana i ka paʻa o ka ikehu laser, ka hoʻēmi ʻana i ka drift mana, a me ka hōʻoia ʻana i nā hopena hana hou. ʻO ka hoʻokele thermal maikaʻi o nā kumu laser, nā modula mana, a me nā ʻākoakoa optical e hāʻawi pololei i ka hua kiʻekiʻe a me ka paʻa o ke kaʻina hana, ʻoi aku hoʻi no TOPCon, HJT, a me nā cell tandem me nā palena kaʻina hana haiki.
Ke hoʻomau nei ka ulu ʻana o nā hoʻonā hoʻomalu mahana ʻoihana i hoʻomohala ʻia no nā noi laser mana kiʻekiʻe i ka paʻa nui, ka pane wikiwiki, a me ka hilinaʻi hana lōʻihi, e hāʻawi ana i kahi kahua paʻa no ka hana PV holomua.

Hopena
Mai ke kālepa nui ʻana o nā cell PERC a hiki i ka hoʻohana wikiwiki ʻana i nā ʻenehana TOPCon a me HJT, a i mua a hiki i ka ʻimi ʻana i nā hoʻolālā tandem, holo mau ka ʻenehana laser ma o nā ʻanuʻu koʻikoʻi loa o ka hana ʻana o nā cell photovoltaic. ʻOiai ʻaʻole ia e wehewehe i ka palena pono theoretical, hoʻoholo ikaika ia inā hiki ke hana mau ʻia kēlā pono, hiki ke kāohi ʻia, a ma ka pae.
I ka holomua ʻana o ka ʻoihana PV i ka ʻoi aku ka maikaʻi a me ka hilinaʻi nui ʻana i ka hana ʻana, ʻo ka hana ʻana o ka laser, me ke kākoʻo pae ʻōnaehana e hōʻoiaʻiʻo ana i kona kūpaʻa, e mau ana ia i mea hoʻokele nui o ka holomua o ka ʻenehana a me ka hoʻonui ʻana i ka ʻoihana.