Фотоэлектрическая энергетика
Эффективные решения TRUMPF для экологичных технологий производства энергии будущего.
На пути к экологичному энергетическому хозяйству солнечная энергия имеет особое значение. За прошлые годы она показала самые высокие темпы роста среди возобновляемых источников энергии, при этом ее потенциал далеко еще не исчерпан. Компания TRUMPF предлагает уникальные решения для этой перспективной отрасли, открывая новые возможности для производителей фотоэлементов и фотоэлектрических установок. Лазеры TRUMPF структурируют и коммутируют ячейки на солнечном модуле, снимают с него слои и обеспечивают необходимую прочность изоляции. TRUMPF Hüttinger является ведущим поставщиком систем технологического электропитания при нанесении слоев на фотоэлементы. Системы нагрева VCSEL от TRUMPF Photonic Components открывают новые преимущества для производства солнечных батарей. Например, путем целенаправленного прожига контактов на солнечном элементе, а также с помощью процессов регенерации, что позволяет за счет интенсивного облучения элемента уменьшить количество дефектов, разрушить энергетические барьеры и тем самым повысить эффективность.
Преобразование энергии
Чтобы защитить тонкопленочные солнечные элементы от внешних воздействий, лазеры коротких и сверхкоротких импульсов удаляют с края солнечного элемента систему слоев шириной примерно в один сантиметр, чтобы на открытый участок можно было нанести ламинирующую пленку. Преимущества лазера проявляются и при избирательном снятии пассивирующих слоев кристаллических солнечных элементов и точном сверлении отверстий в кремниевой пластине. Это улучшает эффективность преобразования энергии и повышает КПД.
Аккумулирование энергии
Нестабильный характер производства электроэнергии на солнечных установках требует применения систем аккумулирования электроэнергии. Для подключения систем аккумулирования электроэнергии к электросети компания TRUMPF Hüttinger разрабатывает и производит центральную составляющую солнечных установок — инновационные двунаправленные инверторы. Они помогают эффективно загружать и разгружать аккумуляторную систему и благодаря модульной конструкции могут применяться в системах разных классов мощности. Кроме того, такие инверторы можно с легкостью встраивать в уже существующие аккумуляторные системы и комбинировать с фотоэлектрическими установками для создания перспективных инновационных систем. Лазеры TRUMPF используются и для сварки электрических контактов. Незначительное и локально ограниченное тепловое воздействие позволяет создавать швы без перекосов.
Нанесение слоев
При изготовлении кремниевых пластин и тонкопленочных фотоэлементов особое значение приобретает качество наносимых слоев: чем лучше выполнено нанесение, тем выше конечный КПД модуля. Высокотехнологичные генераторы TRUMPF Hüttinger влияют на качество слоев, так как они управляют подачей энергии в процессе нанесения покрытия при производстве фотоэлементов. Известные компании, специализирующиеся в области производства промышленных установок, доверяют точным и стабильным технологическим системам электропитания от лидера рынка генераторов для выработки солнечной электроэнергии.
Производство
Процесс Co-Firing с использованием лазера
Процедура прожига контактов, выполненных из частиц серебра, с верхней стороны солнечных элементов называется по-английски firing. Системы нагрева VCSEL открывают многочисленные преимущества для этой технологической операции. Так, во время процесса быстрого прожига (Fast Firing) нагреваются только солнечные элементы, остальная печь остается преимущественно холодной. Повышенная за счет этого эффективность использования энергии, сниженное влияние печи на окружающую среду и длительный срок службы источника лазерного излучения снижают текущие расходы до минимума. Системы нагрева VCSEL поддерживают повышение температуры до 1000 К/с. Результат: очень высокая пропускная способность при производстве. Мощность систем можно регулировать по зонам, что позволяет настраивать даже сложные профили зависимости температуры от времени.
Повышение эффективности
Ultrafast Regeneration и Light Soaking
Производственные процессы с использованием лазера, такие как Ultrafast Regeneration и Light Soaking помогают значительно повысить эффективность мощных солнечных элементов. Оба процесса можно эффективно выполнять с помощью систем нагрева VCSEL. В случае процесса Ultrafast Regeneration за счет облучения монокристаллических кремниевых солнечных элементов с помощью высокомощных модулей VCSEL блокируется образование реактивного соединения бора и кислорода – это занимает считанные секунды. Это на долгое время повышает эффективность элементов. В случае процесса Ultrafast Light Soaking за счет интенсивного облучения и высокой температуры систем нагрева VCSEL устраняются энергетические барьеры, возникающие во время производства. Благодаря этому снижается внутреннее сопротивление солнечных элементов, что позволяет им работать еще эффективнее.