SOLARzellen mit Perc-Technologie

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HOCHEFFIZIENTE SOLARZELLEN MIT PERC-TECHNOLOGIE

Die Solar-Wafer-Technologie entwickelt sich seit Jahren stetig weiter. Und gerade in besonders agilen Photovoltaik-Märkten wie China kommen die mit innovativen Verfahren wie PERC („Passivated Emitter Rear Contact“) hergestellten Solar-Wafer bereits heute massenweise zum Einsatz.

Mit dem PERC-Verfahren hergestellte Wafer sind aktuell um mehr als 20 % effizienter bei der Umwandlung als herkömmliche BSF- oder HIT-Solarzellen. Die International Technology Roadmap for Photovoltaik (ITRPV) sieht für PERC-Solarzellen einen weltweiten Marktanteil von über 70 % im Jahr 2026 voraus – und der Laser spielt bei diesem Produktionsverfahren eine entscheidende Rolle.

Beim PERC Produktionsverfahren wird die höhere Energieumwandlungseffizienz durch eine dielektrische Passivierungsschicht (zumeist Al₂O₃, SiO₂, SiNx) ermöglicht. Sie reduziert die Rekombination der Elektronen auf der Rückseite der Solarzelle, wo die Elektonen eine starke Anziehungskraft auf die Alu-Schicht erfahren würden. So erreichen mehr Elektronen den Frontemitter und die Stromdichte wird erhöht.

Der so genannte Laser Contact Opening (LCO)-Prozess ist bei der Herstellung von PERC-Zellen ein wichtiger Schritt. Er erzeugt Kontaktöffnungen an der hinteren Passivierungsschicht durch Laserablation. Der Fokus liegt auf dem selektiven Entfernen von Passivierungsschichten über ein gestricheltes, Punkt- oder Linienmuster.

Typische Verfahren zum Öffnen der Rückseite der Zelle sind der mechanische Anreiß- oder der nasschemische Ätzprozess. Beide Verfahren sind hinsichtlich Geschwindigkeit und Abfall, Stichwort: Hohe Verschmutzung beim Nass-Ätzen, nicht praktikabel. Daher ist der Laserprozess ideal für das selektive,berührungslose Entfernen der Schicht. 

PERC

DURCHSATZ BIS ZU 3.600 WAFERN PRO STUNDE BEI GLEICHBLEIBEND
HOHER QUALITÄT

Der SUPERSCAN IV-SOLAR ist sehr flexibel. Um z.B. den Wafer schnell aber sehr genau zu markieren, wird durch Aktivierung von SkyWriting der Scanner während des Vorgangs nicht beschleunigt und dadurch eine höhere Genauigkeit erreicht. Auch an den ‚Fenstern’ des Passivation Layer muss der Scanner nicht bremsen und drüber springen und vergeudet damit keine unnötige Zeit. Wir können die Liniensegmente zu einer Linie zusammenfassen, sodass es auch an den ‚Fenstern’ zu keinem Abbrems- bzw. Beschleunigungsvorgang kommt. Hier setzen wir das „Dashed-Line“ Feature ein, sodass der Laser lediglich an den entsprechenden Stellen moduliert wird.“

Ein weiterer Vorteil ist das optimale Zusammenspiel der Ablenkeinheit SUPERSCAN IV-SOLAR mit der Steuerkarte SP-ICE-3 von RAYLASE. Die SP-ICE-3 erlaubt die Ansteuerung zweier Ablenkeinheiten und verfügt so über zwei Feldtransformationen, über die zwei Wafer mit identischem Layout gleichzeitig markiert werden können,die aber in unterschiedlichen Orientierungen auf dem Carrier liegen.

Von dieser Leistungsfähigkeit unserer RAYLASE-Lösung können viele Branchen mit ihren verschiedenen Einsatzszenarien profitieren. Wir haben SUPERSCAN IV-SOLAR zwar für den Solarmarkt entwickelt, dieses Produkt ist jedoch nicht nur auf diese Branche beschränkt. Jede Anwendung wie z. B. die Lasermaterial-Ablation, die eine hohe Geschwindigkeit und Genauigkeit erfordert, kann unsere
Lösung implementieren.

Die 2-Achsen Ablenkeinheit SUPERSCAN IV-SOLAR ist auf die hohen Performance-Anforderungen bei der schnellen und präzisen Laserbearbeitung von Solarzellen ausgelegt, da gerade hier eine möglichst hohe Winkelgeschwindigkeit benötigt wird.

Die digitale Regelung des SUPERSCAN IV-SOLAR bietet höchste Geschwindigkeiten bis zu 50 m/s Endgeschwindigkeit. Das robuste, wassergekühlte Masterblock-Design erlaubt Laserleistungen bis 2 kW. Und mit der Steuerkarte SP-ICE-3 sowie der zugehörigen Software von RAYLASE sind Sie perfekt für die Ansteuerung der Ablenkeinheiten über SL2-100 Protokoll (20 BIT) oder XY2-100 Protokoll (16 BIT) ausgestattet.

EMPFOHLENE RAYLASE LÖSUNGEN

  • Höchste Scangeschwindigkeit bis zu 50 m/s mit SS IV-SOLAR
  • Präzise Ansteuerung Ablenkeinheiten über SP-ICE-3 STEUERKARTE
  • Ihre Softwarelösung zum Dashed-Line und Sky writing feature : weldMARK® 3
     

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