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太陽光発電 | TRUMPF
太陽光発電

太陽光発電

将来の持続可能な発電用のTRUMPFの効率的なソリューション。

持続可能なエネルギー経済の実現に向け、太陽光エネルギーは特に重要となります。近年、太陽光エネルギーは再生可能エネルギーの中で最大の伸び率を示し、またその潜在的可能性にはまだ発掘の余地があります。TRUMPFはこの未来志向の業界向けにカスタマイズしたソリューションを提供し、ソーラーセルメーカーと設備メーカーのために新たな可能性を拓いてます。TRUMPFレーザはソーラーモジュール上のセルの構造を築き上げて相互接続し、膜を的確に剥離して、モジュールの絶縁耐力を必要なレベルに引き上げています。TRUMPF Hüttinger は業界のリーダーとして、ソーラーセルをコーティングする際に安定した精密なプロセス電力供給を実現しています。TRUMPF Photonic ComponentsのVCSEL加熱システムも、ソーラーセル生産にメリットをもたらしています。例えば、ソーラーセル上のコンタクトを意図的に焼成させたり、再生プロセスを行うことで、セルを高密度で照射して欠陥を減らし、エネルギーバリアを取り払い、効率を高めています。

エネルギー変換

薄膜ソーラーモジュールの周辺部の剥離とエッジの絶縁

薄膜ソーラーモジュールを外部要因から保護するために、短パルス/超短パルスレーザはソーラーセルの縁の膜構造を約1センチメートルの幅にわたって除去し、その後フィルムでラミネート加工して覆うことができるようにします。結晶ソーラーセルの不動態膜を選択的に剥離したり、シリコンの正確な穴あけをする場合でも、レーザは卓越した性能を示します。本レーザは変換効率を向上させ、高い性能を実現します。

エネルギー貯蔵

ソーラー設備用蓄電池

ソーラー設備による発電は変動するため、蓄電システムを使用する必要があります。この蓄電システムを電力網に接続するために、TRUMPF Hüttingerでは太陽光発電設備の心臓部である、革新的な双方向インバータを開発・供給しています。これはバッテリーシステムの効率的な充電/放電に役立つほか、モジュール式アプローチを採用しているため、様々な出力クラスの蓄電ソリューションに使用することができます。更にこれは既存の蓄電池システムに極めて簡単に統合可能であり、太陽光発電設備と組み合わせて将来性のあるシステムを構築することもできます。また電気接点の溶接にもTRUMPFレーザーが使用されています。入熱は局所的に行われ、入熱量もわずかであるため、歪みのないシームが実現します。

コーティング

ソーラーセル製造

シリコンウェハ及び薄膜ソーラーセルの製造では、被膜層の品質が特に重要となります。被膜層の品質が良ければ、その分だけ最終的なモジュールの効率が向上することになります。TRUMPF Hüttingerのハイテクジェネレータは、太陽電池分野のコーティングプロセスでエネルギー入力を正確に制御することで、膜質の向上に重要な貢献を果たします。有名な設備メーカーが、ソーラー分野におけるジェネレータの市場リーダーによる正確で安定したプロセス電力供給に信頼を寄せています。

生産

レーザによる同時焼成プロセス

ソーラーセルの上側で銀粒子から成るコンタクトを焼成する工程のことを「ファイアリング」と呼びます。VCSEL加熱システムはこのプロセスステップに数多くのメリットをもたらします。例えば急速焼成プロセス中にソーラーセルだけが加熱され、炉の残りの箇所は大部分が低温であり続けます。それによりエネルギー効率が向上し、炉のフットプリントが減り、レーザ装置の寿命が長くなることで、ランニングコストが最低限に抑えられます。VCSEL加熱システムでは最大1000 K/sの温度上昇が可能であるため、生産でのスループットが非常に高くなります。システム出力がゾーン毎に制御可能であるため、時間に応じた温度の複雑な変化も設定することができます。

効率向上

超高速再生とライトソーキング

超高速再生や液体に浸すなどのレーザベースの生産プロセスを利用すれば、高出力ソーラーセルの効率を大幅に高めることができます。どちらのプロセスもVCSEL加熱システムで効率的かつ的確に行うことができます。超高速再生では、Si ソーラーセルを高出力VCSELモジュールで照射することで、反応性酸化ホウ素の形成が数秒以内に阻止され、その効果が長続きします。その結果、セルの効率が長期的に持続します。超高速ライトソーキングでは、生産中に発生したエネルギーバリアを高密度で照射し、VCSEL加熱システムで高温で加熱することで取り払います。それによりソーラーセルの内部抵抗が低下し、稼働効率が高まります。

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