Լազերային տեխնոլոգիայի կարևորագույն դերը ֆոտովոլտային մարտկոցների արտադրության մեջ

Քանի որ ֆոտովոլտային (ՖՎ) արդյունաբերությունը շարունակում է ձգտել ավելի բարձր փոխակերպման արդյունավետության և արտադրական ծախսերի իջեցման, գործընթացային տեխնոլոգիան դարձել է բջիջների աշխատանքի և մասշտաբայնության որոշիչ գործոն: PERC-ից մինչև TOPCon և HJT, և ավելի առաջ դեպի պերովսկիտային և տանդեմային արևային բջիջներ, բջիջների ճարտարապետությունը դառնում է ավելի ու ավելի բարդ, մինչդեռ գործընթացային պատուհանները նեղանում են: Այս էվոլյուցիայի շրջանակներում լազերային տեխնոլոգիան օժանդակ գործիքից անցել է հիմնական արտադրական կարողության, որը հիմք է հանդիսանում բարձր արդյունավետության ՖՎ բջիջների բազմաթիվ սերունդների համար:

PERC արտադրական գծերում լազերային աբլյացիան հնարավորություն է տալիս պասիվացման շերտերի միկրոնային մակարդակի նախշեր ստեղծել՝ կայուն տեղային շփումներ ստեղծելու համար: TOPCon արտադրության մեջ լազերային բորի խառնուրդը լայնորեն համարվում է բջիջների 26%-ից բարձր արդյունավետության հասնելու հիմնական ուղի: Նորաստեղծ պերովսկիտային և տանդեմային բջիջներում լազերային փորագրությունը ուղղակիորեն որոշում է, թե արդյոք հնարավոր է մեծ մակերեսով, բարձր միատարր արտադրություն: Իր անհպում բնույթով, բարձր ճշգրտությամբ և ջերմային ազդեցության նվազագույն գոտիով լազերային տեխնոլոգիան դարձել է ֆոտովոլտային արդյունաբերության արդյունավետության բարելավման և արտադրության հուսալիության անփոխարինելի գործոն:

Լազերային տեխնոլոգիան որպես առաջադեմ ֆոտովոլտային արտադրության ընդհանուր հիմք

Բջջային տեխնոլոգիաների զարգացմանը զուգընթաց, արտադրողները բախվում են մի քանի ընդհանուր մարտահրավերների՝ ավելի նուրբ կառուցվածքային առանձնահատկություններ, ավելի զգայուն նյութեր և արտադրողականության ավելի ու ավելի խիստ պահանջներ: Լազերային մշակումը լուծում է այս մարտահրավերները՝ հնարավորությունների եզակի համադրությամբ.
* Անհպում մշակում, խուսափելով մեխանիկական լարվածությունից և միկրոճաքերից
* Միկրոնային մակարդակի տարածական կառավարում, հարմար է նուրբ և բարդ բջջային կառուցվածքների համար
* Տեղայնացված, գերկարճ էներգիայի մուտք, որը նվազագույնի է հասցնում ջերմային վնասը
* Բարձր համատեղելիություն ավտոմատացման և թվային գործընթացների կառավարման հետ
Այս հատկանիշները լազերային տեխնոլոգիան դարձնում են բարձր բազմակողմանի և արդիականացվող գործընթացային հարթակ, որը կիրառելի է ավանդական բյուրեղային սիլիցիումային բջիջներից մինչև հաջորդ սերնդի տանդեմային ճարտարապետություններ։

Հիմնական լազերային կիրառությունները բջջային տեխնոլոգիաների հիմնական ոլորտներում
1. PERC բջիջներ. հասուն լազերային մշակման մոդել
PERC (Passivated Emitter and Rear Cell) տեխնոլոգիայի արդյունաբերական հաջողությունը սերտորեն կապված է լայնածավալ լազերային մշակման հետ: Լազերային աբլյացիան օգտագործվում է ալյումինի օքսիդի պասիվացման շերտը հետևի կողմում ընտրողաբար բացելու համար՝ ձևավորելով տեղային հետևի մակերեսային շփումներ՝ միաժամանակ պահպանելով պասիվացման արդյունավետությունը:
Բացի այդ, լազերային ընտրողական ճառագայթիչով (SE) դոպինգը հնարավորություն է տալիս տեղայնացնել ծանր դոպինգը առջևի կոնտակտների տակ, նվազեցնելով կոնտակտային դիմադրությունը և սովորաբար մոտ 0.3%-ով բարելավելով բջիջների արդյունավետությունը: Այս լազերային գործընթացների հասունությունն ու կայունությունը նպաստել են PERC բջիջների երկարաժամկետ զանգվածային արտադրությանը և շուկայում գերիշխող դիրքին:

2. TOPCon բջիջներ. Լազերային բորի դոպինգը որպես առաջընթաց գործընթաց
TOPCon (թունելի օքսիդային պասիվացված կոնտակտ) բջիջները օգտագործում են N-տիպի սիլիցիումային թիթեղներ, որոնք առաջարկում են ներքին առավելություններ կրիչի ընտրողականության և էլեկտրական կատարողականության առումով: Այնուամենայնիվ, ավանդական բարձր ջերմաստիճանային վառարանում բորի դիֆուզիան ներկայացնում է մարտահրավերներ, այդ թվում՝ բարձր էներգիայի սպառում, դանդաղ թողունակություն և թունելի օքսիդային ամբողջականության համար ռիսկի աճ:
Լազերային բորի լեգիրումը հնարավորություն է տալիս տեղայնացված, գերարագ տաքացում, որը թույլ է տալիս բորի ատոմներին ընտրողաբար դիֆուզվել նշված տարածքներում՝ առանց ամբողջ թիթեղը բարձր ջերմաստիճանների ենթարկելու: Այս մոտեցումը զգալիորեն նվազեցնում է շփման դիմադրությունը՝ միաժամանակ պահպանելով պասիվացման որակը, և լայնորեն համարվում է TOPCon-ի արդյունավետությունը 26%-ից բարձր բարձրացնելու կարևորագույն գործընթաց:

3. HJT բջիջներ. Լազերային ինդուկցված թրծում ինտերֆեյսի օպտիմալացման համար
HJT (հետերոհանգույց) բջիջները հենվում են ամորֆ սիլիցիումային շերտերի վրա՝ գերազանց մակերեսային պասիվացման համար: Այնուամենայնիվ, միջերեսային թերությունները, ինչպիսիք են կախված կապերը, դեռ կարող են հանգեցնել կրիչների ռեկոմբինացիայի:
Լազերային ինդուկցված թրծման (LIA) դեպքում օգտագործվում է վերահսկվող լազերային ճառագայթում՝ ամորֆ/բյուրեղային սիլիցիումային միջերեսում ջրածնի միգրացիան ակտիվացնելու համար, տեղում վերականգնելով թերությունները: Այս գործընթացը, ինչպես ցույց է տրվել, բարելավում է բաց միացման լարումը (Voc) և լրացման գործակիցը (FF), դարձնելով այն HJT արդյունավետության օպտիմալացման գործնական մեթոդ:

4. Պերովսկիտային և տանդեմային բջիջներ. Լազերային քերծվածք՝ մասշտաբային ինտեգրման համար
Պերովսկիտային և պերովսկիտ/սիլիկոնային տանդեմային բջիջներում լազերային մշակումը ոչ միայն արտադրական գործիք է, այլև կառուցվածքային հնարավորություն ընձեռող գործոն: Ստանդարտ P1, P2 և P3 լազերային փորագրման քայլերը սահմանում են էլեկտրոդների սեգմենտացիան, ենթաբջիջների մեկուսացումը և շարքային միացումը:
Հաշվի առնելով ֆունկցիոնալ շերտերի փխրուն բնույթը և բազմազան ջերմային կայունությունը, լազերային մշակումը՝ իր ոչ կոնտակտային և բարձր ճշգրտության բնութագրերով, կարևոր է մեծ մակերեսով սարքերում բարձր արդյունավետության և միատարրության հասնելու համար: Արդյունքում, լազերային փորագրությունը համարվում է տանդեմ բջիջների արդյունաբերականացման հիմնական գործընթացներից մեկը:

Ընդհանուր նշանակության լազերային գործընթացներ՝ ծախսերի կրճատման և արտադրողականության բարձրացման համար
Բջիջներին հատուկ կիրառություններից բացի, լազերային տեխնոլոգիան նաև աջակցում է մի քանի խաչաձև հարթակային արտադրության քայլերի.
* Լազերային ցանցային գծի փոխանցում. Հնարավորություն է տալիս ստանալ ավելի նուրբ էլեկտրոդներ և բարելավել հետևողականությունը՝ համեմատած էկրանային տպագրության հետ, զգալիորեն նվազեցնելով արծաթե մածուկի սպառումը, հատկապես ցածր ջերմաստիճանային գործընթացներում, ինչպիսին է HJT-ն։
* Վնասվածքներից զերծ լազերային կտրում. Թույլ է տալիս ճշգրիտ կիսաբջիջների և բազմակի կտրվածքների մշակում՝ նվազեցնելով միկրոճաքերի առաջացման ռիսկը, բարելավելով մոդուլի ելքային հզորությունը։
* Լազերային եզրերի մեկուսացում և պասիվացում. Վերականգնում է կտրումից հետո եզրերի վնասը, նվազեցնելով ռեկոմբինացիոն կորուստները և նպաստելով մոդուլի մակարդակի արդյունավետության բարձրացմանը։
Այս ընդհանուր լազերային գործընթացները կարևոր դեր են խաղում մեկ վատտի համար արժեքի իջեցման գործում՝ միաժամանակ բարելավելով ընդհանուր արտադրական արդյունավետությունը։

Ջերմային կառավարում . Կայուն լազերային մշակման հիմքը
Քանի որ ֆոտովոլտային արտադրությունը շարժվում է դեպի ավելի բարձր արտադրողականություն և երկարատև անընդհատ աշխատանք, լազերային գործընթացի կայունությունը գնալով կախված է դառնում ճշգրիտ ջերմային կառավարումից: Լազերային ելքի նույնիսկ աննշան տատանումները կարող են անմիջականորեն ազդել շփման դիմադրության, արատների խտության կամ գծի լայնության հետևողականության վրա:
Արտադրական միջավայրերում լազերային աղբյուրները և օպտիկական բաղադրիչները գործում են կայուն ջերմային բեռների ներքո: Հետևաբար, հուսալի սառեցման և ջերմաստիճանի կառավարման համակարգերը կարևոր են լազերի էներգիայի կայունությունը պահպանելու, հզորության շեղումը նվազագույնի հասցնելու և վերամշակման կրկնելի արդյունքներ ապահովելու համար: Լազերային աղբյուրների, հզորության մոդուլների և օպտիկական հավաքվածքների արդյունավետ ջերմային կառավարումը անմիջականորեն նպաստում է ավելի բարձր արտադրողականությանը և գործընթացի կայունությանը, մասնավորապես TOPCon, HJT և ավելի նեղ գործընթացային սահմաններով տանդեմ բջիջների համար:
Բարձր հզորության լազերային կիրառությունների համար մշակված արդյունաբերական ջերմաստիճանի կառավարման լուծումները շարունակում են զարգանալ դեպի ավելի մեծ կայունություն, ավելի արագ արձագանք և երկարաժամկետ շահագործման հուսալիություն՝ ապահովելով ամուր հիմք առաջադեմ ֆոտովոլտային արտադրության համար։

Եզրակացություն
PERC բջիջների լայնածավալ առևտրայնացումից մինչև TOPCon և HJT տեխնոլոգիաների արագ ներդրումը, և այնուհետև տանդեմային ճարտարապետությունների ուսումնասիրությունը, լազերային տեխնոլոգիան մշտապես անցնում է ֆոտովոլտային բջիջների արտադրության ամենակարևոր փուլերով։ Չնայած այն չի սահմանում տեսական արդյունավետության սահմանը, այն վճռորոշ կերպով որոշում է, թե արդյոք այդ արդյունավետությունը կարող է ապահովվել հետևողականորեն, վերահսկելիորեն և մասշտաբային։
Քանի որ ֆոտովոլտային արդյունաբերությունը զարգանում է դեպի ավելի բարձր արդյունավետություն և ավելի մեծ արտադրական հուսալիություն, լազերային մշակումը, զուգորդված դրա կայունությունն ապահովող համակարգային աջակցության հետ, կմնա տեխնոլոգիական առաջընթացի և արդյունաբերական արդիականացման հիմնարար շարժիչ ուժը։