Nuovo processo velocizzato per creare wafer di grandi dimensioni

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laser per wafer fotovoltaico
Credit: © Fraunhofer ISE

Si accorciano i tempi per la creazione dei wafer di grandi dimensioni per il fotovoltaico, con la nuova tecnologia laser On-the-Fly

Per poter produrre moduli solari più efficienti, l’industria fotovoltaica sta spostando sempre più la sua produzione verso formati più grandi dei wafer. Essere in grado di garantire la produzione di queste celle solari con una lunghezza del bordo fino a 210 millimetri con qualità e velocità di ciclo costanti, pone nuove sfide per i produttori di apparecchiature fotovoltaiche.

Un team di ricerca del Fraunhofer Institute for Solar Energy System ISE è riuscito a implementare un nuovo sistema, in base al quale le celle solari di grande formato vengono lavorate mentre si muovono ad alta velocità sotto lo scanner laser. Il nuovo sistema per la lavorazione delle celle solari ha una produttività effettiva di oltre 15.000 wafer solari all’ora.

Il nuovo metodo del Fraunhofer ISE è adatto per l’implementazione di formati di wafer di grandi dimensioni come M12 e G12, anche con elevata produttività e dimensioni ridotte della struttura.

Il cuore del nuovo sistema è la tecnologia di scansione poligonale del partner del progetto: MOEWE Optical Solutions GmbH, in cui una ruota a specchio ad alta velocità sposta il raggio laser sul campione a oltre 3.000 chilometri all’ora. Questo è circa 20 volte più veloce degli scanner galvanometrici comunemente usati oggi.

“Per sfruttare il potenziale degli scanner e dei laser ultraveloci, abbiamo sviluppato una tecnologia dei sensori progettata specificamente per il nuovo sistema al fine di ottenere la precisione di posizionamento richiesta nonostante l’elevata velocità”, afferma il dott. Fabian Meyer, team leader di Laser System Development presso Fraunhofer ISE . Con 15.000 wafer solari all’ora, il throughput del nuovo sistema è significativamente superiore all’attuale standard industriale di 7000 all’ora. Inoltre, il team di Meyer è stato in grado di dimostrare che le celle solari PERC elaborate con il sistema dimostrativo, hanno la stessa elevata efficienza delle celle prodotte secondo l’attuale standard del settore.

A causa dei bassi costi operativi della lavorazione laser, i ricercatori si aspettano significativi vantaggi in termini di costi dalla loro tecnologia ad alta produttività. “I risultati del team di ricerca forniscono quindi un contributo importante all’aumento della produttività e alla riduzione dei costi nella produzione di celle solari”, afferma il dott. Ralf Preu, direttore della divisione Tecnologia di produzione fotovoltaica presso Fraunhofer ISE. “Il nuovo sistema è uno sviluppo rivoluzionario per il miglioramento dei processi di strutturazione nella catena di produzione del fotovoltaico”.

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