Vì sao xử lý laser chính xác là chìa khóa để nâng cao hiệu suất mô-đun perovskite
Con đường trực tiếp để tối đa hóa diện tích hoạt động
Nguyên tắc cơ bản để đạt hiệu suất cao trong bất kỳ mô-đun năng lượng mặt trời nào là tối đa hóa diện tích chuyển đổi ánh sáng mặt trời thành điện năng, được gọi là diện tích hoạt động. Trong các tế bào năng lượng mặt trời perovskite, điều này phụ thuộc rất nhiều vào các quy trình khắc laser—P1, P2 và P3—giúp phân lập và kết nối các dải tế bào riêng lẻ để tạo thành một mô-đun mắc nối tiếp. Không gian do các đường khắc này chiếm giữ được gọi là vùng chết, vì nó không đóng góp vào việc tạo ra điện năng. Hệ thống laser chính xác của Lecheng Intelligent được thiết kế đặc biệt để giảm thiểu vùng chết này. Công nghệ của họ đạt được các đường khắc cực kỳ hẹp với chiều rộng dưới 30μm và độ thẳng vượt trội với độ chính xác vị trí ±5μm. Quan trọng hơn, công nghệ tiên tiến của LechengTheo dõi quỹ đạoPhần mềm đóng vai trò then chốt. Nó quét thông minh đường đi thực tế của đường P1 và sau đó điều chỉnh đường đi cho các đường khắc P2 và P3 để bám sát quỹ đạo này một cách chính xác. Điều này đảm bảo khoảng cách tối thiểu cần thiết giữa các đường được duy trì nhất quán, ngay cả khi đường P1 có độ cong nhỏ. Nếu không có công nghệ này, các nhà sản xuất buộc phải tăng khoảng cách giữa các đường để bù đắp cho sự sai lệch tiềm ẩn, làm mở rộng vùng chết một cách không cần thiết và giảm diện tích hoạt động. Bằng cách cho phép các mẫu khắc chặt chẽ hơn, chính xác hơn, quy trình xử lý laser của Lecheng trực tiếp làm tăng diện tích hoạt động của mô-đun, đây là yếu tố chính trong việc tăng công suất đầu ra và hiệu quả tổng thể.
Vai trò của tác động nhiệt cực thấp
Hiệu suất của pin mặt trời perovskite không chỉ được quyết định bởi kích thước mà còn bởi chất lượng vật liệu trong vùng hoạt động. Các phương pháp khắc cơ học truyền thống hoặc các phương pháp laser kém chính xác hơn có thể gây ra hư hại đáng kể cho cấu trúc đa lớp mỏng manh của pin perovskite, dẫn đến hiện tượng đoản mạch hoặc giảm hiệu suất ở các khu vực liền kề với đường khắc. Lecheng Intelligent giải quyết thách thức này bằng cách sử dụng laser xung cực ngắn (picosecond và femtosecond) và hệ thống điều khiển quang học tinh vi. Các laser này cung cấp năng lượng trong các xung cực ngắn, làm bay hơi vật liệu mục tiêu với sự truyền nhiệt tối thiểu đến các lớp xung quanh. Điều này dẫn đến vùng ảnh hưởng nhiệt (HAZ) cực kỳ nhỏ. Ví dụ, quy trình của Lecheng có thể đạt được HAZ nhỏ hơn 1μm đối với đường khắc P2, điều này rất quan trọng khi khắc xuyên qua các lớp vận chuyển lỗ trống, perovskite và vận chuyển electron mà không làm hư hại lớp TCO bên dưới quá 20% độ dày của nó. Các đường khắc sạch, không khuyết tật với HAZ tối thiểu ngăn ngừa rò rỉ dòng điện và đảm bảo mỗi tế bào con hoạt động ở hiệu suất cao nhất. Việc bảo quản tỉ mỉ các vật liệu chức năng xung quanh các đường dẫn đảm bảo dòng điện được tạo ra được thu thập hiệu quả và điện áp của các tế bào mắc nối tiếp được tối đa hóa, góp phần trực tiếp vào hiệu suất chuyển đổi mô-đun cao hơn.
Đảm bảo khả năng mở rộng và tính tái sản xuất để đạt được hiệu quả thương mại
Để công nghệ perovskite chuyển từ giai đoạn nghiên cứu trong phòng thí nghiệm sang sản phẩm thương mại khả thi, quy trình sản xuất không chỉ cần chính xác mà còn phải có tính lặp lại cao và có thể mở rộng quy mô lên kích thước tấm lớn. Sự không nhất quán về độ sâu, chiều rộng hoặc sự thẳng hàng của vết khắc trên một diện tích lớn (ví dụ: 2,4m x 1,2m) sẽ trực tiếp dẫn đến sự biến đổi về hiệu suất của tế bào, tạo ra các điểm nóng hoặc làm giảm sản lượng của toàn bộ mô-đun, vốn bị giới hạn bởi tế bào yếu nhất. Hệ thống laser của Lecheng Intelligent tích hợpTập trung theo dõiCông nghệ này sử dụng các cảm biến để liên tục theo dõi chiều cao của chất nền thủy tinh và điều chỉnh điểm hội tụ của laser một cách linh hoạt trong thời gian thực. Điều này bù đắp cho bất kỳ sự cong vênh nào của chất nền hoặc các vấn đề về độ phẳng của bàn đỡ, đảm bảo chất lượng khắc nhất quán trên toàn bộ tấm pin. Hơn nữa, khả năng xử lý đa chùm tia (lên đến 24 chùm tia) cho phép sản xuất năng suất cao mà không làm giảm độ chính xác. Sự kết hợp giữa khả năng xử lý khổ lớn, điều khiển tiêu điểm chủ động và xử lý song song đảm bảo rằng mọi centimet vuông của mô-đun perovskite, dù ở trung tâm hay ở rìa, đều nhận được cùng một phương pháp xử lý laser chất lượng cao. Khả năng tái tạo này rất cần thiết để đạt được năng suất sản xuất cao và hiệu suất mô-đun ổn định, đáng tin cậy trong một nhà máy quy mô gigawatt, biến quá trình xử lý laser chính xác không chỉ là một bước kỹ thuật mà còn là nền tảng của toàn bộ nỗ lực thương mại hóa quang điện perovskite.
Trong cuộc đua thương mại hóa các mô-đun năng lượng mặt trời perovskite hiệu suất cao, xử lý bằng laser chính xác không chỉ là một bước sản xuất tùy chọn; mà còn là yếu tố then chốt. Bằng cách giảm thiểu vùng chết, bảo toàn tính toàn vẹn vật liệu với tác động nhiệt cực thấp và đảm bảo tính nhất quán trên diện tích lớn, các công ty như Lecheng Intelligent đang cung cấp các công cụ thiết yếu để khai phá toàn bộ tiềm năng của công nghệ đầy hứa hẹn này. Con đường dẫn đến hiệu suất mô-đun cao hơn, theo đúng nghĩa đen, đang được tạo ra bởi ánh sáng laser.
