تقنية القطع بالليزر مقابل الخلايا الشمسية
مع ازدياد حدة النقص العالمي في الطاقة الأولية ، أصبح تطوير واستخدام الطاقة النظيفة مشكلة ملحة لجميع الصناعات في جميع أنحاء العالم. الخلية الشمسية عبارة عن جهاز يمكنه تحويل الطاقة الضوئية إلى طاقة كهربائية ، بشكل أساسي الخلايا الشمسية القائمة على السيليكون ، والتي يمكن أن تقلل بشكل فعال من التلوث البيئي وأزمة استهلاك الطاقة.
كواحد من مصادر الطاقة النظيفة والخالية من التلوث والمتجددة ، عززت الخلايا الشمسية التطور السريع للصناعة الكهروضوئية ولعبت دورًا مهمًا للغاية في تطوير الصناعة الكهروضوئية.
نظام بصري لمعالجة الليزر الخلايا الشمسية
تنقسم الخلايا الشمسية إلى خلايا شمسية مركبة وخلايا شمسية من السيليكون وخلايا شمسية عضوية رقيقة وخلايا شمسية حساسة للصبغ وفقًا لمواد مختلفة. من بينها ، يتم استخدام خلايا السيليكون الشمسية على نطاق واسع ، لذلك يتم تقسيمها إلى خلايا شمسية من السيليكون متعددة الكريستالات. الخلايا والخلايا الشمسية أحادية البلورية وخلايا السيليكون الشمسية غير المتبلورة. في عملية تصنيع الخلايا الشمسية المصنوعة من السليكون البلوري ، تُستخدم تقنية القطع بالليزر بشكل أساسي لقطع قطع الرقاقات وتقطيعها إلى مكعبات.
تلعب تقنية القطع بالليزر دورًا مهمًا للغاية في مجال الخلايا الشمسية. بالمقارنة مع تقنيات المعالجة الأخرى ، تعد تقنية القطع بالليزر أكثر كفاءة. من ناحية ، فإنه يحسن موثوقية العملية ومن ناحية أخرى يقلل من تكاليف الإنتاج. وقد تجسدت هذه المزايا بالكامل في إنتاج الخلايا الشمسية البلورية والخلايا الشمسية ذات الأغشية الرقيقة.
بالمقارنة مع الطرق التقليدية ، فإن تقنية القطع بالليزر لها مزايا فريدة ، على النحو التالي بشكل أساسي
1) دقة القطع عالية ، ودرزة القطع ضيقة ، والجودة جيدة ، والمنطقة المتأثرة بالحرارة صغيرة ، وسطح نهاية القطع مسطح وسلس ؛
2) سرعة القطع السريعة وكفاءة المعالجة العالية ؛
3) إنها معالجة غير متصلة ، بدون قوة معالجة ميكانيكية ، لا تشوه ، لا توجد مشاكل تلوث مثل رقائق المعالجة ، تلوث الزيت ، الضوضاء ، إلخ ، وهي نوع من معالجة حماية البيئة الخضراء ؛
4) قدرة قطع قوية ، يمكن قطع أي مادة تقريبًا.
التقطيع والتقطيع:
يعد استخدام الليزر لكتابة وقطع رقائق السيليكون حاليًا طريقة تقنية متقدمة نسبيًا. مبدأها هو استخدام الليزر كأداة نسخ للقطع وأيضًا استخدام مبدأ تغويز المواد. يتم تشعيع المواد المراد معالجتها بشعاع ليزر مركّز ، ثم يتم نقل قطعة العمل. نظرًا لإزالة المادة بسبب التبخير ، يتم قطع قطعة العمل وتقطيعها بواسطة الليزر على طول الاتجاه المتحرك.
ميزات النقش بالليزر:
1) يمكن تركيز الليزر في بقعة صغيرة ويمكنه رسم خطوط رفيعة جدًا.
2) عمق القطع أكبر من 2 إلى 3 مرات ويمكن التحكم فيه ، مما يحسن بشكل كبير من معدل القطع المؤهل.
3) معالجة عدم التلامس ، وقت العمل القصير ونطاق رقاقة السيليكون ، المنطقة الصغيرة المتأثرة بالحرارة ، وعدم وجود تشققات بسبب الإجهاد الميكانيكي.
4) سرعة الكشط سريعة ، مما يحسن الإنتاجية بشكل كبير ، ومناسب للتحكم الآلي عبر الإنترنت ، ويقلل من تكلفة الإنتاج.
5) يمكن إجراء الكشط على ألواح أشباه الموصلات مغطاة بطبقة واقية.
قطع بسكويت الويفر
قطع الويفر عملية أكثر أهمية في إنتاج خلايا السيليكون أحادية البلورية. عادة ما تكون مواد السيليكون أحادي البلورية المستخدمة في خلايا السيليكون المنتجة صناعيًا عبارة عن قضبان سيليكون أحادية البلورية. الشكل الأصلي أسطواني ويحتاج إلى تقطيعه إلى رقائق سيليكون مربعة ، والتي عادة ما يتم تقطيعها عن طريق قطع الأسلاك.
ما هي عيوب قطع الأسلاك التقليدية بالمقارنة مع القطع بالليزر؟
بشكل عام ، يتم استخدام قطع الأسلاك ، وسمك رقاقة السيليكون كبير ، وتسطيح القطع ضعيف.علاوة على ذلك ، نظرًا لأن السيليكون مادة هشة ، فمن السهل جدًا أن تتسبب معالجة التلامس في حدوث تشققات في الحواف.بالإضافة إلى ذلك ، ستكون هناك طبقة ضرر ميكانيكي تتكون من مناطق إجهاد مرنة ، ومناطق شبكة خلع ، ومناطق بلورية مجزأة على سطح السيليكون.العائد منخفض ، وفقدان المواد الخام كبير ، وقد يتسبب في حدوث تشققات خفية ، مما يؤثر على المعايير الكهربائية ومخاطر أخرى.