Solarenergie ist eine unerschöpfliche, unerschöpfliche saubere Energie. Die Entwicklung und Nutzung der Photovoltaikindustrie profitiert direkt von der Innovation und Entwicklung der Lasertechnologie. Im Folgenden finden Sie eine kurze Bestandsaufnahme der Laserindustrie im Bereich der Photovoltaik-Anwendungen sowie den Aufbau des Photovoltaik-Bereichs wegweisender Laserunternehmen.
Herstellung von Photovoltaikzellen – Laserschneiden und Ätzen
Der Wirkungsgrad der photoelektrischen Umwandlung einer Photovoltaikzelle ist der Schlüssel zu ihrer Qualität. Um die Qualität von Photovoltaikzellen zu verbessern, ist es notwendig, auf der Oberfläche von Siliziumwafern ein präzises und komplexes Design durch Schneiden und Ätzen im Mikrometerbereich vorzunehmen.
Mit dem Laserschneiden können die Schneidanforderungen von Siliziumwafern für Photovoltaikzellen genau erfüllt werden, während mit der Laserätztechnologie hocheffizientes und verlustarmes Mikroätzen möglich ist. Siliziumwafer sind hart, chemisch stabil und praktisch nicht dehnbar. Ob es sich um chemisches Ätzen oder Radritzen handelt, es ist eine halbherzige Anstrengung und die Laserpräzisionsbearbeitung ist die am besten geeignete Methode. Durch die Lasermaske zur Realisierung der Mikrostrukturätzung kann die Oberflächenqualität der Photovoltaikzelle verbessert und die Effizienz der photoelektrischen Umwandlung erhöht werden.
Was die Ätztechnologie betrifft, so hat die von Daqi selbst entwickelte Chalkogenid-Laserätzanlage im Jahr 2015 die Massenproduktion und den Massenverkauf realisiert, und großformatige Ganzlinien-Laserätzanlagen wurden an Chalkogenid-Hauptunternehmen geliefert. Gleichzeitig gründete Daqi eine Tochtergesellschaft, die sich auf Halbleitermaterialien konzentriert. Daqi Semiconductor verfügt über eine Kerntechnologie in der Halbleiter-Feinbearbeitung und hat 2021 den OFweek „WK Cup“ für den besten Anwendungsfall der Laserindustrie gewonnen. Gleichzeitig veröffentlichte Sheng Xiong Laser im Mai dieses Jahres auf der SNEC-Photovoltaik-Ausstellung in Shanghai auch 90-W-Grünlicht-Pikosekunden-Großpunktätzgeräte, um die Anforderungen der Photovoltaik-Zellenfertigung in die strategische Planung des Unternehmens einzubeziehen.
Halbleitermaterialbearbeitung – Laserdotierung
Halbleitergitter erfordern die Einführung spezieller Materialien (typischerweise Bor und Phosphor), um Träger bereitzustellen und die gewünschten elektrischen Eigenschaften zu erreichen. Das ideale Halbleitergitter sollte möglichst gleichmäßig und stabil sein. Da jedoch die Halbleiterkomponenten immer kleiner werden und nach und nach eine Vielzahl mikroskopischer Quanteneffekte zeigen, wurde die Laserdotierungstechnologie eingeführt.
Das Laserdotieren ähnelt anderen Laserverfahren darin, dass es sich dabei um einen lokalisierten thermischen Flüssigphaseneffekt handelt, der von einem Hochleistungslaser erzeugt wird, der die Oberfläche des Halbleitermaterials bestrahlt und so die Dotierung und gleichmäßige Ausbreitung des Spezialmaterials ermöglicht. Diese Technologie hat noch das Potenzial, weiter erforscht zu werden, und viele Unternehmen und Forschungseinrichtungen entwickeln und forschen immer noch daran.
Im Bereich der Laserdotierung engagiert sich HaiMuXing für die TOPCon-Laserdotierung und ist das erste Unternehmen der Branche, das im Jahr 2022 vollautomatische TOPCon-Laserdotierungsanlagen entwickelt und im ersten Halbjahr 2023 einen Vertrag über mehr als 350 GW unterzeichnet hat Laser hat bereits 2016 erfolgreich eine SE-Laserdotierungsausrüstung entwickelt und ist das erste inländische Unternehmen, das die Laserausrüstung in Massenproduktion für den PERC-Prozess einsetzt, und wird das erste inländische Unternehmen sein, das die Laserausrüstung in Massenproduktion für den PERC-Prozess einsetzt Prozess im Jahr 2023. Seitdem hat die kumulierte Auftragskapazität der Laserdotierungsausrüstung, die Dier Laser bei TOPCon eingesetzt hat, durch den Erhalt neuer Aufträge von einer Reihe wichtiger Kunden 300 GW überschritten.
Oberflächenmetallisierung von Photovoltaikzellen – Lasertransferdruck
Bei der Herstellung von Solarzellen ist es notwendig, die benötigte Paste auf bestimmte flexible lichtdurchlässige Materialien aufzutragen, was traditionell durch Kontaktdruckverfahren wie Siebdruck erfolgt. Die Laserübertragungstechnologie verwendet einen grafisch scannenden Laserstrahl, um die Paste vom flexiblen durchscheinenden Material zu übertragen und so die Gitterlinie zu bilden. Diese Technologie kann den Verbrauch von Silberpaste effektiv reduzieren, um sicherzustellen, dass die Gitterlinie ausreichend fein und gleichmäßig ist, aber auch entsprechend der Struktur der Batterie, um die Form des Schlitzes zu ändern, kann eine Vielzahl von Batteriestrukturen angepasst werden. Derzeit ist der Siebdruck immer noch der Mainstream der Branche, und die Förderung des „Silberfreien“ sowie die Erzielung von Kostensenkung und Effizienz sind immer noch ein weites Feld.
Die Lasertransfertechnologie von Dier wurde in der PERC-Produktionslinie demonstriert, die experimentelle Demonstration von TOPCon ist ebenfalls im Gange und wird in Zukunft auf N-Typ-Technologierouten angewendet werden können. Im September 2022 kündigte Dier Laser die erste offiziell ausgelieferte Lasertransferdruck-Bestellausrüstung an, was zeigt, dass die Photovoltaikbatterie-Lasertransferdrucktechnologie wichtige Fortschritte gemacht hat und die Lasertransferdruckausrüstung kurz vor dem offiziellen Eintritt in die Massenproduktionsphase steht.
Die Stromerzeugung aus Photovoltaik ist ein wichtiger Entwicklungsbereich in China. In den letzten Jahren hat die nationale Förderpolitik häufig laut dem „14. Fünfjahresplan“ für erneuerbare Energien die Erzeugung erneuerbarer Energien im Jahr 2025 etwa 3,3 Billionen Kilowattstunden erreichen. Im Zeitraum des „14. Fünfjahresplans“ machte die Stromerzeugung aus erneuerbaren Energien in der gesamten Gesellschaft mehr als 50 % des Anstiegs des Stromverbrauchs aus.
Es ist nicht schwer zu erkennen, dass in der Erschöpfung fossiler Energieträger globale Umweltprobleme den Hintergrund hervorgehoben haben, die Kosten für die Photovoltaikindustrie gesunken sind, die Nachfrage stetig steigt, die installierte Photovoltaikkapazität einen Skaleneffekt in der Industriekette mit sich bringen wird und die Zukunft im Mittelpunkt stehen wird des Laser-Chefs von Unternehmen zu jagen.
