Paātrinātās globālās enerģijas pārejas apstākļos fotoelementu (PV) nozare kā tīras enerģijas galvenais pīlārs virzās uz augstāku konversijas efektivitāti un zemākām ražošanas izmaksām. Izmantojot tādas priekšrocības kā augsta precizitāte, zemi zudumi un elastīga apstrāde, lāzergriešanas mašīnas ir dziļi integrētas visā PV šūnu ražošanas, moduļu iepakošanas un pārstrādes rūpnieciskajā ķēdē. Tie ir kļuvuši par galveno aprīkojumu, kas virza PV tehnoloģiju iterāciju un jaudas uzlabošanu, un to tehnoloģiskās inovācijas tieši ietekmē FE produktu veiktspēju un ekonomiju.
I. Šūnu griešanas šķēršļu pārvarēšana, lai veicinātu augstas-efektivitātes šūnu tehnoloģiju ieviešanu
PV elementi ir PV moduļu galvenās jaudas{0}}ģenerācijas vienības, un to griešanas precizitāte un efektivitāte tieši nosaka elektroenerģijas ražošanas efektivitāti un moduļu ražošanas izmaksas. Tradicionālā mehāniskā griešana saskaras ar tādām problēmām kā lieli griešanas zudumi un viegla malu šķembu un plaisu rašanās. Turpretim lāzergriešanas mašīnas, izmantojot inovācijas dažādos viļņu garumos un griešanas procesos, sniedz būtisku atbalstu augstas -efektivitātes šūnu tehnoloģiju ieviešanai.
Apstrādājot PERC (pasivētās izstarotājas un aizmugurējās šūnas) šūnas, lāzergriešana atrisina griešanas problēmas, kas saistītas ar "pus{0}}izgrieztu" un "trešo{1}}izgriezumu" šūnām. Izmantojot noteikta viļņa garuma šķiedru lāzerus kopā ar ātrdarbīgiem-skenējošiem galvanometriem, var panākt šauru griešanas šuvju apstrādi un ievērojami palielināt griešanas ātrumu. Tajā pašā laikā lāzergriešanas siltuma-ietekmētā zona tiek kontrolēta ārkārtīgi mazā diapazonā, efektīvi izvairoties no šūnu plaisāšanas, kas palielina uz pusi nogriezto PERC moduļu jaudu un samazina vājinājuma ātrumu. Pēc tam, kad vadošie PV uzņēmumi ieviesa lāzergriešanu, PERC šūnu ražošanas ražība un izmaksu kontrole ir ievērojami uzlabojusies
Nākamās -paaudzes augstas-efektivitātes šūnām, piemēram, HJT (heterojunkcija) un TOPCon (Tuneļa oksīda pasivēts kontakts), lāzergriešanas mašīnas ir vēl neaizstājamāks pamataprīkojums. HJT šūnas tiek ražotas, izmantojot zemas-temperatūras procesus, un tradicionālā griešana viegli izraisa plānu kārtiņu nolobīšanos.
Tomēr ultravioletie lāzeri ar to "aukstās apstrādes" īpašībām var panākt griešanu bez termiskiem bojājumiem, palīdzot HJT šūnām uzlabot atvērtās-ķēdes spriegumu un konversijas efektivitāti. TOPCon šūnu polisilīcija slānis ir salīdzinoši plāns; Lāzera slepenās griešanas kubiņos tehnoloģija šūnas iekšpusē veido modificētu slāni, lai panāktu atdalīšanu bez spriedzes-, ievērojami samazinot griešanas zudumu ātrumu un uzlabojot TOPCon šūnu masveida-ražošanas ekonomiju.
II. Moduļu iepakošanas procesu optimizēšana, lai uzlabotu PV moduļu uzticamību un kalpošanas laiku
PV moduļa iepakošanas process prasa precīzu elementu, stikla, aizmugurējo lokšņu un citu materiālu montāžu. Pateicoties pilnveidotai apstrādei, lāzergriešanas mašīnas atrisina tādas problēmas kā izmēru novirzes un malu bojājumi tradicionālajos iepakošanas procesos, ievērojami uzlabojot -moduļu ilgtermiņa uzticamību un kalpošanas laiku.
Apstrādājot moduļu rāmjus, lāzergriešanas mašīnas realizē integrētu augstas{0}precizitātes alumīnija sakausējuma rāmju griešanu un urbšanu. Tradicionālās zāģēšanas metodes rada lielas rāmju izmēru kļūdas, kas viegli noved pie nevienmērīgām moduļu uzstādīšanas spraugām. Turpretim lāzergriešana nodrošina lielāku izmēru precizitāti; apvienojumā ar automātiskajām pozicionēšanas sistēmām, tas samazina urbšanas pozīciju novirzes, uzlabojot saderību starp rāmjiem un stiklu un efektīvi samazinot lietus ūdens iekļūšanas risku. Tikmēr ar lāzeru griezto alumīnija sakausējuma rāmju malu raupjums ir labāks, novēršot nepieciešamību pēc turpmākiem slīpēšanas procesiem, palielinot ražošanas efektivitāti un samazinot metāla atkritumu veidošanos.
Aizmugures loksnes griešana ir vēl viena galvenā saite moduļa iepakojumā. Kā moduļu aizsargslānim aizmugurējām loksnēm jābūt ar izcilu laikapstākļu noturību un izolāciju. Tradicionālā mehāniskā griešana viegli izraisa tādus defektus kā aizmugures lokšņu atslāņošanās un plīsumi, kas ietekmē moduļa kalpošanas laiku. Lāzera griešanas iekārtās tiek izmantoti šķiedru lāzeri ar regulējamu jaudu un automātiski pielāgo griešanas parametrus atbilstoši aizmugures materiāla materiālam, panākot griešanu bez atslāņošanās- un atslāņošanās-. Griezto malu novecošanās pretestība atbilst oriģinālā materiāla izturībai. Moduļu ražotāju veiktie testi liecina, ka ar lāzeriem izgrieztās aizmugurējās loksnes ekstremālos temperatūras cikla testos neuzrāda plaisas, tādējādi pagarinot paredzamo moduļu kalpošanas laiku.
Turklāt PV sadales kārbu griešanas procesā lāzergriešanas mašīnas var realizēt plastmasas korpusu precīzu urbšanu un kontūru griešanu. Augstāka urbšanas precizitāte nodrošina precīzu saskaņošanu starp spailēm un korpusiem, samazinot kontaktu pretestību un siltuma zudumus, kas samazina sadales kārbu jaudas zudumus un vēl vairāk uzlabo moduļu kopējo elektroenerģijas ražošanas efektivitāti.
III. PV atkritumu otrreizējās pārstrādes veicināšana, lai veicinātu zaļo cirkulāro nozares attīstību
Tā kā pirmā PV moduļu partija pakāpeniski nonāk pensijas fāzē, PV atkritumu pārstrāde ir kļuvusi par svarīgu nozares ilgtspējīgas attīstības jautājumu. Paļaujoties uz bezkontakta apstrādes priekšrocībām, lāzergriešanas mašīnas var nodrošināt efektīvu stikla, metālu un silīcija materiālu atdalīšanu un pārstrādi PV moduļos, samazinot pārstrādes izmaksas un veicinot zaļas apļveida sistēmas veidošanos FE nozarē.
Stikla otrreizējā pārstrādē no nolietotiem moduļiem tradicionālās drupināšanas metodes viegli sadala stiklu mazos gabaliņos, un uz virsmas piestiprināto līmplēvi ir grūti pilnībā noņemt, kā rezultātā pārstrādes efektivitāte ir zema. Lāzergriešanas tehnoloģija izmanto noteiktu viļņu garumu lāzerus, lai uzsildītu līmplēvi, mīkstinot un nolobot to. Tajā pašā laikā mazjaudas lāzeri tiek izmantoti, lai grieztu gar moduļu malām, realizējot stikla un alumīnija rāmju nesagraujošo-nošķiršanu.
Tas ievērojami uzlabo stikla pārstrādes ātrumu, un pārstrādātā stikla gaismas caurlaidība maz atšķiras no jauna stikla gaismas caurlaidības, ļaujot to tieši izmantot jaunu moduļu ražošanā. Pārstrādes uzņēmumu prakse liecina, ka pēc lāzergriešanas otrreizējās pārstrādes tehnoloģijas ieviešanas palielinās stikla pārstrādes peļņa no nolietotajiem moduļiem un saīsinās pārstrādes cikls.
Silīcija materiālu otrreizējai pārstrādei no vecajām šūnām galvenā loma ir lāzergriešanas mašīnām. Izmantojot ultravioletos lāzerus, lai notīrītu sudraba pastu, elektrodus un plānās plēves slāņus uz šūnas virsmas slānis pa slānim, var panākt pilnīgu silīcija plāksnīšu pārstrādi, un pārstrādātā silīcija materiālu tīrība atbilst PV- kategorijas silīcija materiālu standartiem.
Tradicionālās ķīmiskās pīlinga metodes rada lielu daudzumu skābju{0}}bāzes notekūdeņu, savukārt lāzera pārstrādes procesi nerada piesārņotāju emisijas, tādējādi samazinot notekūdeņu attīrīšanas apjomu silīcija materiāla pārstrādes laikā. Dati liecina, ka, ja jaunu elementu ražošanā izmanto pārstrādātus silīcija materiālus, to konversijas efektivitāte maz atšķiras no neapstrādātu silīcija materiālu efektivitātes, kā arī samazinās izmaksas, nodrošinot ekonomiski izdevīgu risinājumu PV silīcija materiālu cirkulārai izmantošanai.
Tajā pašā laikā lāzergriešanas mašīnas var arī precīzi atdalīt un sagriezt alumīnija rāmjus un vara vadus vecajos moduļos. Metāla pārstrādes līmenis ir salīdzinoši augsts, un grieztos metālus var tieši nosūtīt uz tērauda rūpnīcām pārkausēšanai, tādējādi samazinot metāla resursu izšķērdēšanu un veicinot FE nozari, lai panāktu pilnīgu -aprites cikla zaļo attīstību, kas aptver "ražošanas - izmantošanas - pārstrādi".
IV. Tehnoloģiskās iterācijas vadīšana, lai vadītu FE nozari izmaksu samazināšanā un efektivitātes uzlabošanā
Nepārtrauktas inovācijas lāzergriešanas tehnoloģijā pastāvīgi pārkāpj FE nozares apstrādes robežas. Sākot ar iekārtu inteliģenci un beidzot ar procesu integrāciju, tie mudina FE nozari samazināt izmaksas un uzlabot efektivitāti, dodot impulsu vērienīgai-nozares attīstībai.
Attiecībā uz iekārtu inteliģenci, lāzergriešanas mašīnas ir dziļi integrētas AI un mašīnredzes tehnoloģijās, lai nodrošinātu pilnīgu{0}}procesu automatizētu apstrādi.
Augstas-izšķirtspējas līnijas-skenēšanas kameras reāllaikā apkopo šūnu attēlus, un AI algoritmi automātiski identificē šūnu defektus un plāno optimālus griešanas ceļus, ievērojami saīsinot parametru atkļūdošanas laiku. Tikmēr iekārtā aprīkotas adaptīvās griešanas sistēmas var automātiski pielāgot lāzera jaudu un griešanas ātrumu atbilstoši šūnu biezumam, uzlabojot dažādu specifikāciju elementu pārslēgšanas efektivitāti un apmierinot daudzveidīgas un lielas{4}}sērijas ražošanas vajadzības FE nozarē.
Procesu integrācija ir vēl viens svarīgs lāzergriešanas tehnoloģiju attīstības virziens. Nākamās-paaudzes lāzergriešanas mašīnas var integrēt vairākus procesus, piemēram, griešanu, slīpēšanu un urbšanu, realizējot "vienreizēju iespīlēšanu un vairāku -procesu apstrādi". Tas samazina šūnu apstrādes darbību skaitu, samazinot bojājumu risku.
Piemēram, HJT šūnu apstrādē lāzeriekārtas var vienā piegājienā pabeigt šūnu griešanu, malu slīpēšanu un elektrodu urbšanu, uzlabojot apstrādes efektivitāti un samazinot iekārtu platību, kas ievērojami samazina uzņēmumu investīciju izmaksas darbnīcās un iekārtās.
Turklāt lāzergriešanas iekārtu enerģijas patēriņš turpina samazināties, veicinot zaļo ražošanu FE nozarē.
Jaunu šķiedru lāzeru ieviešana nodrošina augstāku elektro{0}}optiskās konversijas efektivitāti, samazina enerģijas patēriņu salīdzinājumā ar tradicionālajiem lāzeriem un panāk ievērojamu elektroenerģijas ietaupījumu šūnu apstrādes procesā. Tajā pašā laikā iekārtā izmantotā ne-griešanas šķidruma apstrādes tehnoloģija samazina bīstamo atkritumu apstrādes apjomu, kas atbilst zemo-oglekļa emisiju attīstības tendencei FE nozarē.
--Rayther Laser Jack Sun--