ఫోటోవోల్టాయిక్ సెల్ తయారీలో లేజర్ టెక్నాలజీ కీలక పాత్ర

ఫోటోవోల్టాయిక్ (PV) పరిశ్రమ అధిక మార్పిడి సామర్థ్యం మరియు తక్కువ తయారీ ఖర్చులను అనుసరిస్తూనే ఉండటంతో, ప్రాసెస్ టెక్నాలజీ సెల్ పనితీరు మరియు స్కేలబిలిటీలో నిర్ణయాత్మక అంశంగా మారింది. PERC నుండి TOPCon మరియు HJT వరకు, మరియు పెరోవ్‌స్కైట్ మరియు టెన్డం సోలార్ సెల్స్ వైపు, సెల్ ఆర్కిటెక్చర్‌లు మరింత క్లిష్టంగా మారుతున్నాయి, అయితే ప్రాసెస్ విండోలు ఇరుకైనవిగా మారుతున్నాయి. ఈ పరిణామంలో, లేజర్ టెక్నాలజీ సహాయక సాధనం నుండి బహుళ తరాల అధిక-సామర్థ్య PV సెల్‌లకు మద్దతు ఇచ్చే కోర్ తయారీ సామర్థ్యానికి మారింది.

PERC ఉత్పత్తి మార్గాల్లో, లేజర్ అబ్లేషన్ నిష్క్రియాత్మక పొరల యొక్క మైక్రో-స్థాయి నమూనాను స్థిరమైన స్థానిక పరిచయాలను ఏర్పరచడానికి వీలు కల్పిస్తుంది. TOPCon తయారీలో, లేజర్ బోరాన్ డోపింగ్ 26% కంటే ఎక్కువ కణ సామర్థ్యాలకు కీలకమైన మార్గంగా విస్తృతంగా పరిగణించబడుతుంది. అభివృద్ధి చెందుతున్న పెరోవ్‌స్కైట్ మరియు టెన్డం కణాలలో, లేజర్ స్క్రైబింగ్ పెద్ద-ప్రాంతం, అధిక-ఏకరూపత ఉత్పత్తిని సాధించగలదా అని నేరుగా నిర్ణయిస్తుంది. దాని నాన్-కాంటాక్ట్ స్వభావం, అధిక ఖచ్చితత్వం మరియు కనిష్ట ఉష్ణ-ప్రభావిత జోన్‌తో, లేజర్ టెక్నాలజీ PV పరిశ్రమ అంతటా సామర్థ్యం మెరుగుదల మరియు తయారీ విశ్వసనీయతకు అనివార్యమైన ఎనేబుల్‌గా మారింది.

అధునాతన PV తయారీకి ఒక సాధారణ పునాదిగా లేజర్ టెక్నాలజీ

సెల్ సాంకేతికతలు అభివృద్ధి చెందుతున్న కొద్దీ, తయారీదారులు అనేక ఉమ్మడి సవాళ్లను ఎదుర్కొంటారు: సూక్ష్మమైన నిర్మాణ లక్షణాలు, మరింత సున్నితమైన పదార్థాలు మరియు పెరుగుతున్న కఠినమైన దిగుబడి అవసరాలు. లేజర్ ప్రాసెసింగ్ ఈ సవాళ్లను ప్రత్యేకమైన సామర్థ్యాల కలయిక ద్వారా పరిష్కరిస్తుంది:
* నాన్-కాంటాక్ట్ ప్రాసెసింగ్, యాంత్రిక ఒత్తిడి మరియు మైక్రో-క్రాక్‌లను నివారించడం
* మైక్రో-స్థాయి ప్రాదేశిక నియంత్రణ, సూక్ష్మమైన మరియు సంక్లిష్టమైన కణ నిర్మాణాలకు అనుకూలం
* స్థానికీకరించిన, అల్ట్రా-షార్ట్ ఎనర్జీ ఇన్‌పుట్, ఉష్ణ నష్టాన్ని తగ్గించడం.
* ఆటోమేషన్ మరియు డిజిటల్ ప్రాసెస్ నియంత్రణతో అధిక అనుకూలత
ఈ లక్షణాలు లేజర్ టెక్నాలజీని అత్యంత బహుముఖ మరియు అప్‌గ్రేడ్ చేయగల ప్రాసెస్ ప్లాట్‌ఫామ్‌గా చేస్తాయి, ఇది సాంప్రదాయ స్ఫటికాకార సిలికాన్ కణాల నుండి తదుపరి తరం టెన్డం ఆర్కిటెక్చర్‌ల వరకు వర్తిస్తుంది.

ప్రధాన స్రవంతి సెల్ టెక్నాలజీలలో కీలకమైన లేజర్ అప్లికేషన్లు
1. PERC కణాలు: ఒక పరిణతి చెందిన లేజర్ ప్రాసెసింగ్ మోడల్
PERC (పాసివేటెడ్ ఎమిటర్ మరియు రియర్ సెల్) టెక్నాలజీ యొక్క పారిశ్రామిక విజయం పెద్ద-స్థాయి లేజర్ ప్రాసెసింగ్‌తో దగ్గరి సంబంధం కలిగి ఉంది. లేజర్ అబ్లేషన్ వెనుక వైపున అల్యూమినియం ఆక్సైడ్ పాసివేషన్ పొరను ఎంపిక చేసుకుని తెరవడానికి ఉపయోగించబడుతుంది, పాసివేషన్ పనితీరును కాపాడుతూ స్థానిక బ్యాక్-సర్ఫేస్ కాంటాక్ట్‌లను ఏర్పరుస్తుంది.
అదనంగా, లేజర్ సెలెక్టివ్ ఎమిటర్ (SE) డోపింగ్ ఫ్రంట్-సైడ్ కాంటాక్ట్‌ల క్రింద స్థానికీకరించిన హెవీ డోపింగ్‌ను అనుమతిస్తుంది, కాంటాక్ట్ రెసిస్టెన్స్‌ను తగ్గిస్తుంది మరియు సాధారణంగా సెల్ సామర్థ్యాన్ని దాదాపు 0.3% మెరుగుపరుస్తుంది. ఈ లేజర్ ప్రక్రియల పరిపక్వత మరియు స్థిరత్వం PERC కణాల దీర్ఘకాలిక భారీ ఉత్పత్తి మరియు మార్కెట్ ఆధిపత్యానికి మద్దతు ఇచ్చాయి.

2. TOPCon కణాలు: ఒక పురోగతి ప్రక్రియగా లేజర్ బోరాన్ డోపింగ్
TOPCon (టన్నెల్ ఆక్సైడ్ పాసివేటెడ్ కాంటాక్ట్) కణాలు N-రకం సిలికాన్ వేఫర్‌లను ఉపయోగించుకుంటాయి, ఇవి క్యారియర్ సెలెక్టివిటీ మరియు విద్యుత్ పనితీరులో స్వాభావిక ప్రయోజనాలను అందిస్తాయి. అయితే, సాంప్రదాయ అధిక-ఉష్ణోగ్రత ఫర్నేస్-ఆధారిత బోరాన్ వ్యాప్తి అధిక శక్తి వినియోగం, నెమ్మదిగా నిర్గమాంశ మరియు టన్నెల్ ఆక్సైడ్ సమగ్రతకు పెరిగిన ప్రమాదం వంటి సవాళ్లను అందిస్తుంది.
లేజర్ బోరాన్ డోపింగ్ స్థానికీకరించిన, అతి వేగవంతమైన తాపనాన్ని అనుమతిస్తుంది, బోరాన్ అణువులను మొత్తం వేఫర్‌ను అధిక ఉష్ణోగ్రతలకు గురిచేయకుండా నియమించబడిన ప్రాంతాలలో ఎంపిక చేసి వ్యాప్తి చేయడానికి అనుమతిస్తుంది. ఈ విధానం నిష్క్రియాత్మక నాణ్యతను కొనసాగిస్తూ కాంటాక్ట్ రెసిస్టెన్స్‌ను గణనీయంగా తగ్గిస్తుంది మరియు TOPCon సామర్థ్యాలను 26% దాటి నెట్టడానికి ఇది ఒక కీలకమైన ప్రక్రియగా విస్తృతంగా పరిగణించబడుతుంది.

3. HJT కణాలు: ఇంటర్‌ఫేస్ ఆప్టిమైజేషన్ కోసం లేజర్-ప్రేరిత అన్నేలింగ్
HJT (హెటెరోజంక్షన్) కణాలు అద్భుతమైన ఉపరితల నిష్క్రియాత్మకత కోసం అమార్ఫస్ సిలికాన్ పొరలపై ఆధారపడతాయి. అయినప్పటికీ, డాంగ్లింగ్ బాండ్స్ వంటి ఇంటర్‌ఫేస్ లోపాలు ఇప్పటికీ క్యారియర్ పునఃసంయోగానికి దారితీయవచ్చు.
లేజర్-ప్రేరిత ఎనియలింగ్ (LIA) అమోర్ఫస్/స్ఫటికాకార సిలికాన్ ఇంటర్‌ఫేస్ వద్ద హైడ్రోజన్ మైగ్రేషన్‌ను సక్రియం చేయడానికి నియంత్రిత లేజర్ వికిరణాన్ని ఉపయోగిస్తుంది, సిటులోని లోపాలను సరిచేస్తుంది. ఈ ప్రక్రియ ఓపెన్-సర్క్యూట్ వోల్టేజ్ (Voc) మరియు ఫిల్ ఫ్యాక్టర్ (FF)ను మెరుగుపరుస్తుందని చూపబడింది, ఇది HJT సామర్థ్య ఆప్టిమైజేషన్‌కు ఆచరణాత్మక పద్ధతిగా మారింది.

4. పెరోవ్‌స్కైట్ మరియు టాండమ్ కణాలు: స్కేలబుల్ ఇంటిగ్రేషన్ కోసం లేజర్ స్క్రైబింగ్
పెరోవ్‌స్కైట్ మరియు పెరోవ్‌స్కైట్/సిలికాన్ టెన్డం కణాలలో, లేజర్ ప్రాసెసింగ్ అనేది తయారీ సాధనం మాత్రమే కాదు, నిర్మాణాత్మక ఎనేబుల్ కూడా. ప్రామాణిక P1, P2 మరియు P3 లేజర్ స్క్రైబింగ్ దశలు ఎలక్ట్రోడ్ విభజన, ఉప-కణ ఐసోలేషన్ మరియు సిరీస్ ఇంటర్‌కనెక్షన్‌ను నిర్వచిస్తాయి.
ఫంక్షనల్ పొరల యొక్క పెళుసుదనం మరియు వైవిధ్యమైన ఉష్ణ స్థిరత్వాన్ని దృష్టిలో ఉంచుకుని, లేజర్ ప్రాసెసింగ్ - దాని నాన్-కాంటాక్ట్ మరియు హై-ప్రెసిషన్ లక్షణాలతో - పెద్ద-ప్రాంత పరికరాల్లో అధిక సామర్థ్యం మరియు ఏకరూపతను సాధించడానికి చాలా అవసరం. ఫలితంగా, లేజర్ స్క్రైబింగ్ టెన్డం సెల్ పారిశ్రామికీకరణకు ప్రధాన ప్రక్రియలలో ఒకటిగా పరిగణించబడుతుంది.

ఖర్చు తగ్గింపు మరియు దిగుబడి మెరుగుదల కోసం సాధారణ-ప్రయోజన లేజర్ ప్రక్రియలు
సెల్-నిర్దిష్ట అనువర్తనాలకు మించి, లేజర్ టెక్నాలజీ అనేక క్రాస్-ప్లాట్‌ఫారమ్ తయారీ దశలకు కూడా మద్దతు ఇస్తుంది:
* లేజర్ ఆధారిత గ్రిడ్‌లైన్ బదిలీ: స్క్రీన్ ప్రింటింగ్‌తో పోలిస్తే సూక్ష్మమైన ఎలక్ట్రోడ్‌లు మరియు మెరుగైన స్థిరత్వాన్ని అనుమతిస్తుంది, ముఖ్యంగా HJT వంటి తక్కువ-ఉష్ణోగ్రత ప్రక్రియలలో సిల్వర్ పేస్ట్ వినియోగాన్ని గణనీయంగా తగ్గిస్తుంది.
* డ్యామేజ్-ఫ్రీ లేజర్ డైసింగ్: తగ్గిన మైక్రో-క్రాక్ రిస్క్‌తో ఖచ్చితమైన హాఫ్-సెల్ మరియు మల్టీ-కట్ ప్రాసెసింగ్‌ను అనుమతిస్తుంది, మాడ్యూల్ పవర్ అవుట్‌పుట్‌ను మెరుగుపరుస్తుంది.
* లేజర్ ఎడ్జ్ ఐసోలేషన్ మరియు పాసివేషన్: కత్తిరించిన తర్వాత అంచు నష్టాన్ని సరిచేస్తుంది, రీకాంబినేషన్ నష్టాలను తగ్గిస్తుంది మరియు మాడ్యూల్-స్థాయి సామర్థ్య లాభాలకు దోహదం చేస్తుంది.
ఈ సాధారణ లేజర్ ప్రక్రియలు మొత్తం తయారీ దిగుబడిని మెరుగుపరుస్తూ వాట్ కు ఖర్చును తగ్గించడంలో ముఖ్యమైన పాత్ర పోషిస్తాయి.

థర్మల్ మేనేజ్‌మెంట్ : స్థిరమైన లేజర్ ప్రాసెసింగ్‌కు పునాది
PV తయారీ అధిక నిర్గమాంశ మరియు దీర్ఘకాలిక నిరంతర ఆపరేషన్ వైపు కదులుతున్నప్పుడు, లేజర్ ప్రక్రియ స్థిరత్వం ఖచ్చితమైన ఉష్ణ నియంత్రణపై ఎక్కువగా ఆధారపడి ఉంటుంది. లేజర్ అవుట్‌పుట్‌లో చిన్న హెచ్చుతగ్గులు కూడా నేరుగా కాంటాక్ట్ రెసిస్టెన్స్, డిఫెక్ట్ డెన్సిటీ లేదా లైన్ వెడల్పు స్థిరత్వాన్ని ప్రభావితం చేస్తాయి.
ఉత్పత్తి వాతావరణాలలో, లేజర్ మూలాలు మరియు ఆప్టికల్ భాగాలు స్థిరమైన ఉష్ణ భారాల కింద పనిచేస్తాయి. అందువల్ల లేజర్ శక్తి స్థిరత్వాన్ని నిర్వహించడానికి, పవర్ డ్రిఫ్ట్‌ను తగ్గించడానికి మరియు పునరావృత ప్రాసెసింగ్ ఫలితాలను నిర్ధారించడానికి విశ్వసనీయ శీతలీకరణ మరియు ఉష్ణోగ్రత నియంత్రణ వ్యవస్థలు చాలా అవసరం. లేజర్ మూలాలు, పవర్ మాడ్యూల్స్ మరియు ఆప్టికల్ అసెంబ్లీల యొక్క ప్రభావవంతమైన ఉష్ణ నిర్వహణ నేరుగా అధిక దిగుబడి మరియు ప్రక్రియ దృఢత్వానికి దోహదపడుతుంది, ముఖ్యంగా ఇరుకైన ప్రక్రియ మార్జిన్‌లతో TOPCon, HJT మరియు టెన్డం సెల్‌లకు.
అధిక-శక్తి లేజర్ అప్లికేషన్ల కోసం అభివృద్ధి చేయబడిన పారిశ్రామిక ఉష్ణోగ్రత నియంత్రణ పరిష్కారాలు ఎక్కువ స్థిరత్వం, వేగవంతమైన ప్రతిస్పందన మరియు దీర్ఘకాలిక కార్యాచరణ విశ్వసనీయత వైపు అభివృద్ధి చెందుతూనే ఉన్నాయి, ఇది అధునాతన PV తయారీకి బలమైన పునాదిని అందిస్తుంది.

ముగింపు
PERC కణాల పెద్ద ఎత్తున వాణిజ్యీకరణ నుండి TOPCon మరియు HJT సాంకేతికతలను వేగంగా స్వీకరించడం వరకు మరియు తరువాత టెన్డం ఆర్కిటెక్చర్‌ల అన్వేషణ వరకు, లేజర్ సాంకేతికత ఫోటోవోల్టాయిక్ సెల్ తయారీ యొక్క అత్యంత కీలకమైన దశల ద్వారా స్థిరంగా నడుస్తుంది. ఇది సైద్ధాంతిక సామర్థ్య పరిమితిని నిర్వచించనప్పటికీ, ఆ సామర్థ్యాన్ని స్థిరంగా, నియంత్రణలో మరియు స్థాయిలో ఉత్పత్తి చేయవచ్చో లేదో ఇది బలంగా నిర్ణయిస్తుంది.
PV పరిశ్రమ అధిక సామర్థ్యం మరియు ఎక్కువ తయారీ విశ్వసనీయత వైపు పురోగమిస్తున్నప్పుడు, లేజర్ ప్రాసెసింగ్, దాని స్థిరత్వాన్ని నిర్ధారించే సిస్టమ్-స్థాయి మద్దతుతో కలిసి, సాంకేతిక పురోగతి మరియు పారిశ్రామిక అప్‌గ్రేడ్‌కు ప్రాథమిక డ్రైవర్‌గా ఉంటుంది.