सौर बैटर विनिर्माण में लेजर का अनुप्रयोग

मई 2022 में, सीसीटीवी ने बताया कि राष्ट्रीय ऊर्जा प्रशासन के नवीनतम आंकड़ों से पता चलता है कि अब तक, निर्माणाधीन फोटोवोल्टिक बिजली उत्पादन परियोजनाएं 121 मिलियन किलोवाट हैं, और उम्मीद है कि वार्षिक फोटोवोल्टिक बिजली उत्पादन नए ग्रिड से जुड़ा होगा 108 मिलियन किलोवाट, पिछले वर्ष की तुलना में 95.9% की वृद्धि।

वैश्विक पीवी स्थापित क्षमता की निरंतर वृद्धि ने फोटोवोल्टिक उद्योग में लेजर प्रसंस्करण प्रौद्योगिकी के अनुप्रयोग को तेज कर दिया है।लेजर प्रसंस्करण प्रौद्योगिकी के निरंतर सुधार ने फोटोवोल्टिक ऊर्जा की उपयोग दक्षता में भी सुधार किया है।प्रासंगिक आंकड़ों के अनुसार, वैश्विक पीवी नई स्थापित क्षमता बाजार एक नई ऐतिहासिक ऊंचाई को तोड़ते हुए 2020 में 130GW तक पहुंच गया है।जबकि वैश्विक पीवी स्थापित क्षमता एक नई ऊंचाई पर पहुंच गई है, एक बड़े सर्वांगीण उत्पादन देश के रूप में, चीन की पीवी स्थापित क्षमता ने हमेशा ऊपर की ओर रुझान बनाए रखा है।2010 के बाद से, चीन में फोटोवोल्टिक कोशिकाओं का उत्पादन वैश्विक कुल उत्पादन का 50% से अधिक हो गया है, जो एक वास्तविक अर्थ है।विश्व के आधे से अधिक फोटोवोल्टिक उद्योग का उत्पादन और निर्यात किया जाता है।

एक औद्योगिक उपकरण के रूप में, लेजर फोटोवोल्टिक उद्योग में एक प्रमुख तकनीक है।लेज़र बड़ी मात्रा में ऊर्जा को क्रॉस सेक्शन के एक छोटे से क्षेत्र में केंद्रित कर सकता है और इसे छोड़ सकता है, जिससे ऊर्जा उपयोग की दक्षता में काफी सुधार होता है, जिससे यह कठोर सामग्रियों को काट सकता है।फोटोवोल्टिक उत्पादन में बैटरी निर्माण अधिक महत्वपूर्ण है।सिलिकॉन कोशिकाएं फोटोवोल्टिक विद्युत उत्पादन में महत्वपूर्ण भूमिका निभाती हैं, चाहे क्रिस्टलीय सिलिकॉन कोशिकाएं हों या पतली फिल्म सिलिकॉन कोशिकाएं।क्रिस्टलीय सिलिकॉन कोशिकाओं में, उच्च शुद्धता वाले एकल क्रिस्टल/पॉलीक्रिस्टल को बैटरी के लिए सिलिकॉन वेफर्स में काटा जाता है, और कोशिकाओं को बेहतर ढंग से काटने, आकार देने और लिखने और फिर कोशिकाओं को स्ट्रिंग करने के लिए लेजर का उपयोग किया जाता है।

01 बैटरी एज पैसिवेशन उपचार

सौर कोशिकाओं की दक्षता में सुधार करने का मुख्य कारक विद्युत इन्सुलेशन के माध्यम से ऊर्जा हानि को कम करना है, आमतौर पर सिलिकॉन चिप्स के किनारों को खोदकर और निष्क्रिय करके।पारंपरिक प्रक्रिया में किनारे के इन्सुलेशन के उपचार के लिए प्लाज्मा का उपयोग किया जाता है, लेकिन उपयोग किए जाने वाले नक़्क़ाशी रसायन महंगे और पर्यावरण के लिए हानिकारक हैं।उच्च ऊर्जा और उच्च शक्ति वाला लेज़र कोशिका के किनारे को शीघ्रता से निष्क्रिय कर सकता है और अत्यधिक बिजली हानि को रोक सकता है।लेज़र से बने खांचे के साथ, सौर सेल के लीकेज करंट के कारण होने वाली ऊर्जा हानि बहुत कम हो जाती है, पारंपरिक रासायनिक नक़्क़ाशी प्रक्रिया से होने वाली हानि के 10-15% से लेकर लेज़र तकनीक से होने वाली हानि के 2-3% तक कम हो जाती है। .

02 व्यवस्थित करना और लिखना

सौर कोशिकाओं की स्वचालित श्रृंखला वेल्डिंग के लिए लेजर द्वारा सिलिकॉन वेफर्स की व्यवस्था करना एक सामान्य ऑनलाइन प्रक्रिया है।इस तरह से सौर कोशिकाओं को जोड़ने से भंडारण लागत कम हो जाती है और प्रत्येक मॉड्यूल की बैटरी स्ट्रिंग अधिक व्यवस्थित और कॉम्पैक्ट हो जाती है।

03 काटना और लिखना

वर्तमान में, सिलिकॉन वेफर्स को खरोंचने और काटने के लिए लेजर का उपयोग करना अधिक उन्नत है।इसमें उच्च उपयोग सटीकता, उच्च पुनरावृत्ति सटीकता, स्थिर संचालन, तेज गति, सरल संचालन और सुविधाजनक रखरखाव है।

04 सिलिकॉन वेफर मार्कइंग

सिलिकॉन फोटोवोल्टिक उद्योग में लेजर का उल्लेखनीय अनुप्रयोग इसकी चालकता को प्रभावित किए बिना सिलिकॉन को चिह्नित करना है।वेफर लेबलिंग निर्माताओं को उनकी सौर आपूर्ति श्रृंखला का पालन करने और स्थिर गुणवत्ता सुनिश्चित करने में मदद करती है।

05 फिल्म एब्लेशन

पतली फिल्म सौर सेल विद्युत अलगाव को प्राप्त करने के लिए कुछ परतों को चुनिंदा रूप से अलग करने के लिए वाष्प जमाव और स्क्रिबिंग तकनीक पर निर्भर करते हैं।फिल्म की प्रत्येक परत को सब्सट्रेट ग्लास और सिलिकॉन की अन्य परतों को प्रभावित किए बिना तेजी से जमा करने की आवश्यकता होती है।तत्काल पृथक्करण से कांच और सिलिकॉन परतों पर सर्किट क्षति हो जाएगी, जिससे बैटरी विफल हो जाएगी।

घटकों के बीच बिजली उत्पादन प्रदर्शन की स्थिरता, गुणवत्ता और एकरूपता सुनिश्चित करने के लिए, विनिर्माण कार्यशाला के लिए लेजर बीम शक्ति को सावधानीपूर्वक समायोजित किया जाना चाहिए।यदि लेजर शक्ति एक निश्चित स्तर तक नहीं पहुंच पाती है, तो स्क्रिबिंग प्रक्रिया पूरी नहीं हो सकती है।इसी प्रकार, बीम को शक्ति को एक संकीर्ण सीमा के भीतर रखना चाहिए और असेंबली लाइन में 7 * 24 घंटे काम करने की स्थिति सुनिश्चित करनी चाहिए।ये सभी कारक लेजर विशिष्टताओं के लिए बहुत सख्त आवश्यकताओं को सामने रखते हैं, और चरम संचालन सुनिश्चित करने के लिए जटिल निगरानी उपकरणों का उपयोग किया जाना चाहिए।

निर्माता लेजर को अनुकूलित करने और एप्लिकेशन आवश्यकताओं को पूरा करने के लिए इसे समायोजित करने के लिए बीम पावर माप का उपयोग करते हैं।उच्च-शक्ति लेज़रों के लिए, कई अलग-अलग शक्ति माप उपकरण हैं, और उच्च-शक्ति डिटेक्टर विशेष परिस्थितियों में लेज़रों की सीमा को तोड़ सकते हैं;कांच काटने या अन्य जमाव अनुप्रयोगों में उपयोग किए जाने वाले लेजर को बीम की बारीक विशेषताओं पर ध्यान देने की आवश्यकता होती है, न कि शक्ति पर।

जब इलेक्ट्रॉनिक सामग्रियों को एब्लेट करने के लिए पतली फिल्म फोटोवोल्टिक का उपयोग किया जाता है, तो बीम विशेषताएँ मूल शक्ति से अधिक महत्वपूर्ण होती हैं।मॉड्यूल बैटरी के लीकेज करंट को रोकने में आकार, आकार और ताकत महत्वपूर्ण भूमिका निभाते हैं।लेजर बीम जो मूल ग्लास प्लेट पर जमा फोटोवोल्टिक सामग्री को अलग करती है, उसे भी ठीक समायोजन की आवश्यकता होती है।बैटरी सर्किट के निर्माण के लिए एक अच्छे संपर्क बिंदु के रूप में, बीम को सभी मानकों को पूरा करना होगा।केवल उच्च पुनरावृत्ति क्षमता वाले उच्च गुणवत्ता वाले बीम नीचे के ग्लास को नुकसान पहुंचाए बिना सर्किट को सही ढंग से समाप्त कर सकते हैं।इस मामले में, आमतौर पर लेजर बीम ऊर्जा को बार-बार मापने में सक्षम थर्मोइलेक्ट्रिक डिटेक्टर की आवश्यकता होती है।

लेज़र बीम केंद्र का आकार इसके एब्लेशन मोड और स्थान को प्रभावित करेगा।बीम की गोलाई (या अंडाकारता) सौर मॉड्यूल पर प्रक्षेपित स्क्राइब लाइन को प्रभावित करेगी।यदि स्क्रिबिंग असमान है, तो असंगत बीम अण्डाकारता सौर मॉड्यूल में दोष पैदा करेगी।संपूर्ण बीम का आकार सिलिकॉन डोप्ड संरचना की प्रभावशीलता को भी प्रभावित करता है।शोधकर्ताओं के लिए, प्रसंस्करण गति और लागत की परवाह किए बिना, अच्छी गुणवत्ता वाले लेजर का चयन करना महत्वपूर्ण है।हालाँकि, उत्पादन के लिए, मोड लॉक लेजर का उपयोग आमतौर पर बैटरी निर्माण में वाष्पीकरण के लिए आवश्यक छोटी दालों के लिए किया जाता है।

पेरोव्स्काइट जैसी नई सामग्रियां पारंपरिक क्रिस्टलीय सिलिकॉन बैटरियों से सस्ती और पूरी तरह से अलग विनिर्माण प्रक्रिया प्रदान करती हैं।पेरोव्स्काइट का एक बड़ा फायदा यह है कि यह दक्षता बनाए रखते हुए पर्यावरण पर क्रिस्टलीय सिलिकॉन के प्रसंस्करण और विनिर्माण के प्रभाव को कम कर सकता है।वर्तमान में, इसकी सामग्रियों के वाष्प जमाव में लेजर प्रसंस्करण तकनीक का भी उपयोग किया जाता है।इसलिए, फोटोवोल्टिक उद्योग में, डोपिंग प्रक्रिया में लेजर तकनीक का तेजी से उपयोग किया जा रहा है।फोटोवोल्टिक लेजर का उपयोग विभिन्न उत्पादन प्रक्रियाओं में किया जाता है।क्रिस्टलीय सिलिकॉन सौर कोशिकाओं के उत्पादन में, सिलिकॉन चिप्स और किनारे इन्सुलेशन को काटने के लिए लेजर तकनीक का उपयोग किया जाता है।बैटरी किनारे का डोपिंग फ्रंट इलेक्ट्रोड और बैक इलेक्ट्रोड के शॉर्ट सर्किट को रोकने के लिए है।इस एप्लिकेशन में, लेजर तकनीक ने अन्य पारंपरिक प्रक्रियाओं को पूरी तरह से पीछे छोड़ दिया है।ऐसा माना जाता है कि भविष्य में पूरे फोटोवोल्टिक संबंधित उद्योग में लेजर तकनीक का अधिक से अधिक अनुप्रयोग होगा।