في السنوات الأخيرة، زاد إنتاج البطاريات ذات الأغشية الرقيقة في الصين، ولكن بسبب التكلفة، وحجم كبير من كفاءة التحويل الكهروضوئي وشعبية التكنولوجيا والجوانب الأخرى من القيود، في الإنتاج الإجمالي للوحدات الكهروضوئية شكلت منخفضة نسبيا. في سياق سياسة "الكربون المزدوج" و"التحكم المزدوج في استهلاك الطاقة" اليوم، يعد BIPV (تكامل المباني الكهروضوئية) وسيلة فعالة لتنفيذ المباني الخضراء.
في الوقت الحاضر، على الرغم من أن بطاريات الأغشية الرقيقة في كفاءة التحويل ليست جيدة مثل بطاريات السيليكون البلورية، إلا أن هيكلها البسيط، ونفاذية الضوء القابلة للتعديل، والإضاءة المنخفضة، ومعامل درجة الحرارة صغير وخصائص أخرى، مما يجعل بطاريات الأغشية الرقيقة في BIPV أكثر من السيليكون البلوري. تتمتع البطاريات بمزايا أكثر، ويمكن دمج بطاريات الأغشية الرقيقة بشكل أفضل مع مواد البناء، ومن المتوقع أن تحتل مكانًا في السوق. خاصة في العامين الماضيين، أدى تطوير بطارية خام الكالسيوم والتيتانيوم باهتمام السوق إلى فتح عملية الإنتاج الضخم تدريجيًا.
الخلايا الكهروضوئية الكالكوجينيد، استخدام مركبات من نوع الكالكوجينيد كمواد ممتصة للضوء، مقارنة بالسيليكون البلوري والبطاريات ذات الأغشية الرقيقة الأخرى، تتمتع الخلايا الكهروضوئية الكالكوجينيد بالمزايا التالية:
الكالكوجينيد عبارة عن مادة اصطناعية ويمكن تعديل فجوة النطاق اعتمادًا على التركيبة؛
مزايا كفاءة التحويل العالية وتوليد الطاقة، وتكديس المزيد من إمكانات تطوير الكفاءة؛
عملية تحضير بسيطة، عملية قصيرة، كفاءة إنتاج عالية، تكلفة مواد منخفضة، عدم إنتاج درجات حرارة عالية، توفير الطاقة؛
يمكن تعديل الضوء المنخفض ونقل الضوء الجيد والمظهر والتشكل في نطاق واسع، كما أن ميزات الوزن الخفيف والمرونة تجعل تطبيق بطاريات الكالسيت في نطاق أوسع من السيناريوهات.
استخدام الليزر في إنتاج الكالكوجينيد
في عملية تحضير بطارية الكالكوجينيد أحادية الوصلة، هناك أربع عمليات ليزر، والتي يجب تنفيذها ثلاث مرات متوازية بالليزر للحفر بالليزر لتبخير المواد وتشكيل خطوط الأخدود، وتنقسم طبقة الفيلم بأكملها إلى سلسلة من كل منها الخلايا الفرعية الأخرى التي يبلغ عرضها حوالي 4-12 مم، وبالتالي تشكل حاجزًا يمنع التوصيل الحالي للوحدات الفردية، من أجل تحقيق تأثير زيادة الجهد وسلسلة البطارية. تتمثل العملية الأخيرة في إزالة طبقة الفيلم التي يبلغ عرضها حوالي 10 مم مقابل حافة الزجاج لتشكيل منطقة معزولة لمنطقة التغليف الخلفية.
- النقش بالليزر لطبقة فيلم TCO السفلية لتشكيل ركيزة TCO منفصلة؛
- النقش بالليزر لطبقات الأفلام الأخرى فوق التكلفة الإجمالية للملكية لتوفير الأقطاب الكهربائية الإيجابية والسلبية للخليتين الفرعيتين المجاورتين لتوفير قنوات النقل؛
- بعد ترسيب القطب الخلفي، يؤدي النقش بالليزر لطبقات الأفلام الأخرى فوق التكلفة الإجمالية للملكية إلى فصل الخلايا الفرعية عن بعضها البعض؛
- قم بإزالة الغشاء المترسب على حافة الخلية لمنع التسرب والتأكد من موثوقية حزمة البطارية.
تحتوي كل خلية فرعية على منطقتين: المنطقة الميتة والمنطقة النشطة. لا يمكن للمنطقة الخارجية للعمليات الثلاث الأولى توليد الطاقة، والمعروفة باسم المنطقة الميتة. كلما زاد عرض المنطقة الميتة، كلما زادت نسبة توليد الطاقة غير الفعالة في البطارية، انخفضت كفاءة الخلية الفرعية، لذلك فإن عملية الكتابة بالليزر للخلايا الكهروضوئية ثاني أكسيد التيتانيوم، أحد المؤشرات الفنية الأساسية هي لتقليل المنطقة الميتة. بالإضافة إلى أن عرض خط التصميم الخاص بالمنتج له تأثير على عرض المنطقة الميتة، يجب أن يكون تباعد الأسطر والأسطر صغيرًا قدر الإمكان، ولا يمكن أن يتقاطع الوسط أو خطوط متوازية، لذا كلما كانت التباعد أصغر، زاد التحكم دقة متطلبات نظام معالجة المعدات.
بالإضافة إلى التحكم في المنطقة الميتة، يؤثر تأثير عملية الليزر أيضًا على الأداء الكهروضوئي للبطارية إلى حد كبير، ومتطلبات عمق النقش بالليزر صارمة، وتحتاج إلى التحكم في طاقة الليزر وتردده، والهدف هو إزالة طبقة الفيلم على أساس نظيف لتحقيق عدم وجود آثار الحفرة والحرارة، وتوحيد الخط. بالإضافة إلى ذلك، فإن كيفية التعامل مع الغبار الناتج عن الكتابة بالليزر لمنع تلوث طبقة الفيلم هي أيضًا نقطة أساسية.
يتم تطبيقه على الأبحاث المختبرية / تطوير منتج بطارية الأغشية الرقيقة على مستوى البحث والتطوير في المراحل الأولى من التحقق من صحة منتج بطارية الأغشية الرقيقة ذات التنسيق الصغير، ومستوى cm2 المختبري لتوسيع خلايا الخلايا الدقيقة إلى وحدة رقيقة صغيرة مع خلايا فرعية في هيكل السلسلة (300 مم × 300 مم)، من خلال معدات الكتابة يمكن التحقق من إعداد تكنولوجيا وحدة الأغشية الرقيقة المزروعة لجدوى خط الإنتاج الضخم على نطاق واسع. هذه المعدات متوافقة مع سطح الفيلم والسطح الزجاجي الناتج عن الكتابة بالليزر ومسح الحواف، ويمكن تخصيصها وفقًا لحجم المنتج الفعلي للعميل لمنصات المعالجة المختلفة؛ استخدام هيكل رخامي من فئة البحث العلمي، ومنصة حركة محرك خطي عالية السرعة، لضمان استقرار النظام، ودقة المعالجة والكفاءة؛ وفقًا لخصائص الامتصاص الطيفي للعميل لمواد طبقة الفيلم، يتم اختيار أطوال موجية مختلفة لمصدر ضوء الليزر، مخصصة للكالديرا المنخفضة، ولا يوجد تأثير حراري ونتائج معالجة أخرى عالية الجودة! إنه الخيار الأول لمعدات الليزر للخط التجريبي والصغير في صناعة الكالكوجينيد.
يتم تطبيقه على المرحلة المتوسطة من تطوير منتج الكالسيت، وهو خط تجريبي قبل الإنتاج الضخم على نطاق واسع؛ يعد إعداد مساحة كبيرة شرطًا أساسيًا للتسويق التجاري، في حين أن المنطقة الموسعة ستزيد بشكل كبير من صعوبة إعداد الفيلم، وتوحيد الكتابة وضمان الدقة، وتكون عرضة جدًا للتحضير غير المتكافئ وعدم الاستقرار ومشاكل أخرى، مما يقلل من كفاءة التحويل. يمثل النقش عالي الدقة لطبقات الأفلام المختلفة على ركيزة ذات مساحة كبيرة لإنتاج مكونات بطارية عالية الأداء تحديًا صعبًا يجب التغلب عليه.
المزايا الأساسية للمعدات
بناء:
- مخزن مؤقت خاص لتحقيق عملية عالية السرعة. تصميم الجهاز بالكامل مضاد للاهتزاز، تصميم صلابة الوحدة، ملتزم بعزل الاهتزاز البصري، واستقرار النظام؛
- عملية معالجة الليزر للمسار البصري الطائر ثابتة ؛
- كل مسار بصري يركز على الضبط التلقائي لدرجة الصوت والدقة ± 1μm.
بصريات:
- استخدام طريقة تقسيم الشعاع الميكانيكي لتحقيق 8-12-طريقة تقسيم الشعاع والمعالجة المتوازية لتحسين كفاءة المعالجة؛
- تصميم الهيكل خفيف الوزن يمكن أن يلبي خط GW أكثر من 2.5 م / ث، ومتطلبات تحميل سرعة المعالجة 3G؛
- قوة المسار البصري قابلة للتعديل بشكل مستقل، وتصميم المسار البصري المعياري يحقق معالجة سطح الفيلم أو السطح الزجاجي؛
- التحليل الطيفي الميكانيكي للتصميم البصري لاتساق طاقة المسار البصري أقل من 3 بالمائة، لمعالجة سطح الفيلم لاتساق طاقة المسار البصري مرتفع، إلى حد أكبر لتحسين نافذة معالجة مادة سطح الفيلم صغيرة، واتساق الطاقة من المتطلبات العالية لتأثير المعالجة.
برمجة:
- برنامج مطور ذاتيًا، واجهة بسيطة وواضحة، وظائف كاملة، سهل التشغيل؛
- مع تتبع الارتفاع، وتتبع المسار، واكتشاف الطاقة، ومراقبة المنطقة الميتة وغيرها من الوظائف.
