Jukumu Muhimu la Teknolojia ya Leza katika Utengenezaji wa Seli za Photovoltaic

Kadri tasnia ya photovoltaic (PV) inavyoendelea kutafuta ufanisi mkubwa wa ubadilishaji na gharama za chini za utengenezaji, teknolojia ya michakato imekuwa jambo muhimu katika utendaji wa seli na uwezo wa kupanuka. Kuanzia PERC hadi TOPCon na HJT, na zaidi kuelekea seli za perovskite na sanjari za jua, usanifu wa seli unazidi kuwa mgumu huku madirisha ya michakato yakizidi kuwa membamba. Ndani ya mageuzi haya, teknolojia ya leza imehama kutoka kwa zana inayounga mkono hadi uwezo mkuu wa utengenezaji unaotegemeza vizazi vingi vya seli za PV zenye ufanisi mkubwa.

Katika mistari ya uzalishaji wa PERC, uondoaji wa leza huwezesha mpangilio wa kiwango cha mikroni wa tabaka za upitishaji ili kuunda miguso thabiti ya ndani. Katika utengenezaji wa TOPCon, uondoaji wa dawa za kulevya wa boroni ya leza unachukuliwa sana kama njia muhimu kuelekea ufanisi wa seli unaozidi 26%. Katika seli zinazoibuka za perovskite na sanjari, uandikaji wa leza huamua moja kwa moja ikiwa uzalishaji wa eneo kubwa na lenye usawa wa juu unapatikana. Kwa asili yake isiyo ya kugusana, usahihi wa juu, na eneo dogo linaloathiriwa na joto, teknolojia ya leza imekuwa kuwezesha muhimu kwa uboreshaji wa ufanisi na uaminifu wa utengenezaji katika tasnia ya PV.

Teknolojia ya Leza kama Msingi wa Pamoja wa Utengenezaji wa PV wa Kina

Kadri teknolojia za seli zinavyosonga mbele, watengenezaji wanakabiliwa na changamoto kadhaa zinazofanana: vipengele bora vya kimuundo, vifaa nyeti zaidi, na mahitaji ya mavuno yanayozidi kuwa magumu. Usindikaji wa leza hushughulikia changamoto hizi kupitia mchanganyiko wa kipekee wa uwezo:
* Usindikaji usiohusisha mguso, kuepuka msongo wa mitambo na nyufa ndogo
* Udhibiti wa anga wa kiwango cha micron, unaofaa kwa miundo laini na changamano ya seli
* Uingizaji wa nishati wa ndani, mfupi sana, unaopunguza uharibifu wa joto
* Utangamano wa hali ya juu na otomatiki na udhibiti wa michakato ya kidijitali
Sifa hizi hufanya teknolojia ya leza kuwa jukwaa la michakato linaloweza kutumika kwa njia nyingi na linaloweza kuboreshwa, linalotumika kuanzia seli za kawaida za siliconi hadi usanifu wa kizazi kijacho.

Matumizi Muhimu ya Leza Katika Teknolojia Kuu za Seli
1. Seli za PERC: Mfano wa Usindikaji wa Leza Mzima
Mafanikio ya kiviwanda ya teknolojia ya PERC (Passivated Emitter na Rear Cell) yanahusiana kwa karibu na usindikaji mkubwa wa leza. Uondoaji wa leza hutumika kufungua kwa hiari safu ya upitishaji wa oksidi ya alumini upande wa nyuma, na kutengeneza miguso ya nyuma ya ndani huku ikihifadhi utendaji wa upitishaji.
Zaidi ya hayo, utumiaji wa dawa za kulevya zinazochagua leza (SE) huwezesha utumiaji wa dawa nzito za kulevya ndani ya sehemu ya mbele ya mgusano, kupunguza upinzani wa mgusano na kwa kawaida kuboresha ufanisi wa seli kwa karibu 0.3%. Ukomavu na uthabiti wa michakato hii ya leza umesaidia uzalishaji wa wingi wa muda mrefu na utawala wa soko wa seli za PERC.

2. Seli za TOPCon: Utoaji wa Dawa za Boroni kwa Laser kama Mchakato wa Mafanikio
Seli za TOPCon (Tunnel Oxide Passivated Contact) hutumia wafers za silikoni aina ya N, na kutoa faida za asili katika uteuzi wa wabebaji na utendaji wa umeme. Hata hivyo, usambazaji wa kawaida wa boroni unaotegemea tanuru yenye joto la juu hutoa changamoto, ikiwa ni pamoja na matumizi ya juu ya nishati, upitishaji polepole, na hatari iliyoongezeka kwa uadilifu wa oksidi ya tunnel.
Utumiaji wa dawa za kulevya aina ya boroni kwa leza huwezesha kupasha joto kwa ndani na kwa kasi ya juu, na kuruhusu atomi za boroni kusambaa kwa njia ya kuchagua katika maeneo yaliyotengwa bila kuangazia wafer nzima kwenye halijoto ya juu. Mbinu hii hupunguza kwa kiasi kikubwa upinzani wa mguso huku ikidumisha ubora wa upitishaji na inachukuliwa sana kuwa mchakato muhimu wa kusukuma ufanisi wa TOPCon zaidi ya 26%.

3. Seli za HJT: Ufungashaji Unaosababishwa na Leza kwa Uboreshaji wa Kiolesura
Seli za HJT (Heterojunction) hutegemea tabaka za silikoni zisizo na umbo kwa ajili ya upitishaji bora wa uso. Hata hivyo, kasoro za kiolesura kama vile vifungo vinavyoning'inia bado vinaweza kusababisha uunganishaji wa mtoa huduma.
Upanuzi unaosababishwa na leza (LIA) hutumia miale ya leza inayodhibitiwa ili kuamsha uhamiaji wa hidrojeni kwenye kiolesura cha silikoni kisicho na umbo/fuwele, na kurekebisha kasoro zilizopo. Mchakato huu umeonyeshwa kuboresha volteji ya mzunguko wazi (Voc) na kipengele cha kujaza (FF), na kuifanya kuwa njia ya vitendo ya uboreshaji wa ufanisi wa HJT.

4. Seli za Perovskite na Sandem: Uandishi wa Leza kwa Ujumuishaji Unaoweza Kupanuliwa
Katika seli za perovskite na perovskite/silicon sanjari, usindikaji wa leza si tu kifaa cha utengenezaji bali pia ni kiwezeshaji cha kimuundo. Hatua za kawaida za uandishi wa leza za P1, P2, na P3 hufafanua mgawanyiko wa elektrodi, utenganishaji wa seli ndogo, na muunganisho wa mfululizo.
Kwa kuzingatia hali dhaifu na uthabiti tofauti wa joto wa tabaka zinazofanya kazi, usindikaji wa leza—pamoja na sifa zake zisizogusana na usahihi wa hali ya juu—ni muhimu kwa kufikia ufanisi wa hali ya juu na usawa katika vifaa vya eneo kubwa. Kwa hivyo, uandishi wa leza unachukuliwa kuwa mojawapo ya michakato ya msingi ya ukuaji wa viwanda wa seli sanjari.

Michakato ya Leza ya Madhumuni ya Jumla kwa Kupunguza Gharama na Uboreshaji wa Mavuno
Zaidi ya matumizi maalum ya seli, teknolojia ya leza pia inasaidia hatua kadhaa za utengenezaji wa majukwaa mbalimbali:
* Uhamisho wa gridi ya taifa unaotegemea leza: Huwezesha elektrodi nzuri zaidi na uthabiti ulioboreshwa ikilinganishwa na uchapishaji wa skrini, na kupunguza kwa kiasi kikubwa matumizi ya kubandika fedha, hasa katika michakato ya joto la chini kama vile HJT.
* Ukata wa leza usio na uharibifu: Huruhusu usindikaji sahihi wa nusu-seli na wa kukata nyingi na hatari ndogo ya nyufa ndogo, ikiboresha utoaji wa nguvu wa moduli.
* Kutenganisha na kupitisha ukingo wa leza: Hurekebisha uharibifu wa ukingo baada ya kukata, kupunguza hasara za uunganishaji na kuchangia katika faida za ufanisi wa kiwango cha moduli.
Michakato hii ya jumla ya leza ina jukumu muhimu katika kupunguza gharama kwa kila wati huku ikiboresha mavuno ya jumla ya utengenezaji.

Usimamizi wa Joto : Msingi wa Usindikaji wa Leza Imara
Kadri utengenezaji wa PV unavyoelekea kwenye uzalishaji wa juu na uendeshaji endelevu wa muda mrefu, uthabiti wa mchakato wa leza unategemea zaidi udhibiti sahihi wa joto. Hata mabadiliko madogo katika utoaji wa leza yanaweza kuathiri moja kwa moja upinzani wa mguso, msongamano wa kasoro, au uthabiti wa upana wa mstari.
Katika mazingira ya uzalishaji, vyanzo vya leza na vipengele vya macho hufanya kazi chini ya mizigo endelevu ya joto. Kwa hivyo, mifumo ya kuaminika ya upoezaji na udhibiti wa halijoto ni muhimu ili kudumisha uthabiti wa nishati ya leza, kupunguza mkondo wa nguvu, na kuhakikisha matokeo yanayoweza kurudiwa ya usindikaji. Usimamizi mzuri wa joto wa vyanzo vya leza, moduli za nguvu, na mikusanyiko ya macho huchangia moja kwa moja kwa mavuno mengi na uimara wa michakato, haswa kwa TOPCon, HJT, na seli za sanjari zenye pembezoni nyembamba za michakato.
Suluhisho za udhibiti wa halijoto za viwandani zilizotengenezwa kwa ajili ya matumizi ya leza zenye nguvu nyingi zinaendelea kubadilika kuelekea uthabiti mkubwa, mwitikio wa haraka, na uaminifu wa uendeshaji wa muda mrefu, na kutoa msingi imara wa utengenezaji wa PV wa hali ya juu.

Hitimisho
Kuanzia biashara kubwa ya seli za PERC hadi kupitishwa kwa haraka kwa teknolojia za TOPCon na HJT, na kuendelea hadi uchunguzi wa usanifu wa sanjari, teknolojia ya leza hupitia hatua muhimu zaidi za utengenezaji wa seli za fotovoltaiki. Ingawa haifafanui kikomo cha ufanisi wa kinadharia, inaamua kwa nguvu ikiwa ufanisi huo unaweza kuzalishwa kwa uthabiti, kwa udhibiti, na kwa kiwango.
Kadri tasnia ya PV inavyoendelea kuelekea ufanisi wa juu na uaminifu mkubwa wa utengenezaji, usindikaji wa leza, pamoja na usaidizi wa kiwango cha mfumo unaohakikisha uthabiti wake, utabaki kuwa kichocheo kikuu cha maendeleo ya kiteknolojia na uboreshaji wa viwanda.