Ysgrifennu Laser Mewn Diwydiant Solar PV

Jan 15, 2021

Gadewch neges

Ffynhonnell: spectra-physics.com


Mae sgriblo laser yn cynhyrchu trwy greu llinellau ysgrifennydd llawer culach nag ysgrifennu mecanyddol traddodiadol. Mae sgrinio laser yn broses anghydgysylltiol sy'n lleihau micro-gracio a difrod i thesubstrate. Mae'r pŵer brig uchel ac ansawdd trawst rhagorol laserau Ffiseg-Ffiseg yn ddelfrydol ar gyfer sgriblo gan eu bod yn arwain at linellau ysgrifennydd glanach a thrwybwn uwch. Mae manteision i Ysgrifennu Laser yn cynnwys:



  • Y gallu i ysgrifennu deunyddiau caled neu frau yn lân

  • Proses ddigyswllt gyda chost gweithredu isel

  • Llai o naddu, micro-gracio, a dad-lamineiddio

  • Mae lled torri cul yn galluogi mwy o rannau fesul wafer

  • Mae goddefgarwch proses ehangach yn golygu gweithgynhyrchu mwy cadarn a dibynadwy am gost is

Ysgrifennu Laser PV PV Solar




Mae yna sawl cam allweddol ar gyfer saernïo celloedd solar PERC. Yn gyntaf, mae ochr gefn y gell wedi'i gorchuddio â haen dielectrig arbennig, yn nodweddiadol SiO2, Al2O3, SiNx, neu ryw gyfuniad ohono. Mae'r cotio dielectrig fel y'i cymhwysir yn barhaus, ac felly mae angen creu agoriadau mewn cam proses ddilynol ar gyfer cyswllt ohmig. Y ffordd orau o wneud hyn yw defnyddio laser i abladu'r ffilm dielectrig a dinoethi'r silicon sylfaenol yn y patrwm a ddymunir - streipiau llinellol cul yn nodweddiadol. Yna cymhwysir y metaleiddio alwminiwm ar ben yr haen dielectrig. Mae past alwminiwm wedi'i argraffu ar yr wyneb i'r sgrin hon ac mae proses anelio thermol ddilynol yn aloi'r alwminiwm â'r silicon sy'n agored i laser i ffurfio cyswllt ohmig da.

Er bod geometregau ysgrifennydd PERC ychydig yn amrywiol, yn nodweddiadol bydd gan gell 6 ”rhwng 75 a 300 o linellau wedi'u sgrinio â laser sydd ~ 155 mm o hyd, 30-80 µm o led, ac wedi'u gwasgaru'n gyfartal â 0.5-2 mm. Yn achos gwahanu llinell 1-mm, mae hyd cyfanred yr ysgrifenyddion PERC ar afrlladen sengl oddeutu 25 metr. Gall y cyfraddau prosesu targed y mae diwydiant yn gofyn amdanynt fod mor uchel â 3,600 WPH (wafferi yr awr), sy'n cyfateb i'r cyflymder ysgrifennu gofynnol o 25 m / s. Gall sganwyr galvo cyflym 2-echel yn ogystal â nyddu sganwyr polygon gyflawni cyflymderau o'r fath.

Multi-crystalline silicon solar cell scribed with Spectra-Physics laser for PERC processing
Ffigur 1. Cell solar silicon aml-grisialog wedi'i sgrinio â laser Spectra-Physics ar gyfer prosesu PERC.

Ysgrifennu LED

Mae wafferi sgriblo laser yn her gan fod y deunydd yn gymharol dryloyw trwy'r gyfran weladwy o'r sbectrwm electromagnetig. Mae GaN yn dryloyw o dan 365 nm, ac mae saffir yn lled-dryloyw uwchlaw 177 nm. Felly laserau switsh-Q cyflwr solid wedi'u pwmpio amledd (265 nm) ac amledd pedwarplyg pwmpio deuod (DPSS) yw'r dewis gorau ar gyfer sgriblo LED. Er bod laserau excimer hefyd ar gael yn yr ystod tonfedd hon, mae gan laserau DPSS ôl troed llawer llai a gallant gyflawni lled torri llawer culach ac mae angen llawer llai o waith cynnal a chadw arnynt.

Trwy leihau micro-gracio a lluosogi crac, mae sgrinio laser yn caniatáu i'r dyfeisiau LED gael eu gofod yn agosach o lawer, gan wella'r cynnyrch a'r trwybwn. Oherwydd y gallai fod mwy na 20,000 o ddyfeisiau LED arwahanol ar wafer 2 fodfedd, mae lled torri yn cael effaith feirniadol ar y cynnyrch. Dangoswyd hefyd bod lleihau micro-gracio yn ystod y broses gwahanu marw yn gwella dibynadwyedd tymor hir y dyfeisiau LED. Mae cynnyrch yn cael ei wella gyda sgriblo laser trwy leihau toriad wafer. Mae cyflymder y broses ysgrifennydd a thorri laser hefyd yn llawer cyflymach na thorri mecanyddol traddodiadol. Mae goddefgarwch proses ehangach laserau a dileu gwisgo a thorri llafnau yn trosi i broses weithgynhyrchu fwy dibynadwy a dibynadwy iawn am gost is.

Ysgrifennu Celloedd Solar Ffilm Silicon Tenau

Mae laserau cyflwr solid pwmp deuod (DPSS) wedi profi eu gwerth wrth gynhyrchu dyfeisiau ffilm tenau a-Si. Defnyddir laserau switsh-Q ar gyfer y tair prif broses ysgrifennydd - a elwir yn ysgrifenyddion P1, P2, a P3 - sy'n gwahanu'r ddyfais planar fawr yn amrywiaeth o gelloedd ffotofoltäig cyfresol-gysylltiedig. Mae'r prosesau ysgrifennydd yn cynnwys cael gwared ar amrywiol ddefnyddiau ffilm denau (0.2 - 3.0 μm nodweddiadol) heb fawr o ddifrod cyfochrog i'r swbstrad gwydr neu ffilmiau eraill.

Ar gyfer sgriblo P1, mae ffilm denau o ddeunydd TCO (ocsid dargludol tryloyw) - SnO2 yn nodweddiadol - yn cael ei thynnu o'r swbstrad gwydr, ac yn nodweddiadol fe'i cyflawnir gyda laserau 1064 nm Q-switsh. Mae'r broses hon yn gofyn am ffliwiau laser cymharol uchel oherwydd tryloywder optegol a chaledwch mecanyddol y ffilm TCO. Gyda'r Spectra-Ffiseg HIPPO ™ 1064-27, cyflawnir ysgrifenyddion P1 50 μm o led ar gyflymder sy'n arwain y diwydiant. Mae lled pwls byr y laser a sefydlogrwydd egni pwls-i-pwls eithriadol yn caniatáu ar gyfer prosesu ar 200 kHz PRF (amledd ailadrodd curiad y galon), sy'n cyfieithu i gyflymder ysgrifennydd o 8 m / eiliad.

Mae ysgrifenyddion P2 a P3 fel arfer yn defnyddio laserau 532 nm, yn bennaf oherwydd bod y golau yn cael ei amsugno'n gryf gan yr haen amsugnwr solar silicon. Mae'r ysgrifennydd P2 yn dileu'r haen silicon yn unig, tra bod yr ysgrifennydd P3 yn dileu'r ffilmiau metel cyswllt cefn / TCO ychwanegol hefyd. Mae lled pwls byr yn hanfodol ar gyfer sicrhau canlyniadau ysgrifennydd effeithlonrwydd gorau. O'i gyfuno â sefydlogrwydd ynni pwls rhagorol ar PRF uchel, cyflawnir cyflymderau ysgrifennydd o 12 m / eiliad gyda'r system laser Spectra-Physics HIPPO 532-15 yn gweithredu ar PRF 160 kHz.

Laserau ar gyfer Ysgrifennu

Nodiadau Cais

Ysgrifennu LED

Dangosodd profion diweddar gan Adran Ynni'r UD ar oleuadau mewn cartrefi arddangos yn Oregon fod goleuadau wedi'u seilio ar LED wedi arbed tua 80% o gostau trydan o'u cymharu â lampau gwynias neu halogen confensiynol. Wrth i'r farchnad dyfu, bu galw mawr am welliant. cymarebau trwybwn a chynnyrch wrth gynhyrchu LED. Mae prosesu laser wedi dod yn fwy poblogaidd yn gyflym, a bellach mae'n safon y diwydiant ar gyfer prosesu wafferi i'w defnyddio mewn LEDau disgleirdeb uchel.SeeLED ScribingLighting the Way Forward am wybodaeth ychwanegol.

Ysgrifennu Celloedd Solar Ffilm Silicon Tenau Amorffaidd

Mae technoleg dyfeisiau ffotofoltäig yn fuddiolwr mawr o gynyddu buddsoddiad mewn datrysiadau ynni amgen. Gyda manteision gweithgynhyrchu fel scalability a thraws-gydnawsedd â'r diwydiant arddangos panel gwastad, a chydag ystyriaethau ar gyfer prinder posibl silicon, y ddyfais ffotofoltäig ffilm denau silicon amorffaidd (a-Si) yn aml yw'r dechnoleg o ddewis ar gyfer uchel- gwneuthurwyr celloedd solar cyfaint. SeeAmorphous Silicon Thin Film Scribing Cell Solar i gael gwybodaeth ychwanegol.

Ysgrifennu Cerameg

Defnyddir deunyddiau cerameg yn helaeth yn y diwydiannau microelectroneg, lled-ddargludyddion a goleuadau LED oherwydd eu priodweddau ynysu trydan a dargludol yn thermol, yn ogystal ag ar gyfer eu galluoedd gwasanaeth tymheredd uchel. Mae eu disgleirdeb yn gwneud prosesu laser yn ddeniadol o'i gymharu â pheiriannu confensiynol, yn enwedig ar gyfer cynhyrchu'r nodweddion cynyddol fach a chywrain sy'n ofynnol ar gyfer pecynnu microelectroneg datblygedig.SeeCeramic ScribingUsing Talon®Lasers Pwls UV a Gwyrdd am wybodaeth ychwanegol.

Ysgrifennu Wafer Silicon

Er mwyn dangos mantais gallu hollti pwls technoleg TimeShift, fe wnaethom gynhyrchu ysgrifenyddion laser ar yr un cyflymder ysgrifennydd a PRF ar gyfer lefelau rhuglder amrywiol. Casglwyd dwy set o ddata; un ag allbwn pwls o guriad 25 ns sengl, ac un â byrstio o bum is-gorbys 5 ns wedi'u gwahanu â 10 ns. Mae data dyfnder ysgrifenydd yn dangos y fantais amlwg o ddefnyddio micromachining byrstio hollti pwls dros beiriannu pwls sengl. Gwelwyd cynnydd mewn dyfnder abladiad rhwng 52% a 77% yn dibynnu ar y lefel rhuglder. Gwnaethom hefyd arsylwi gwelliant yn ansawdd ysgrifennydd pwls hollt. Gweler Torri Gwydr aSilicon ScribingExcel gyda Quasar®Technolegydd TimeShift ™ am wybodaeth ychwanegol.





Anfon ymchwiliad
Anfon ymchwiliad