Óna feidhmeanna saotharlainne bunaidh go dtí réimsí éagsúla na míochaine, na cumarsáide, na déantúsaíochta, an taighde míleata agus eolaíoch, tá léasair ina gcuid lárnach den teicneolaíocht agus den eolaíocht nua-aimseartha. Is féidir bunús na léasair a rianú siar go dtí lár na-20ú haoise, á dtiomáint go príomha ag obair theoiriciúil Arthur Schawlow agus Charles Townes, mar aon le saothar turgnamhach Dexter R. Hansch (Theodore Maiman). Seo a leanas cuntas níos mionsonraithe ar an bpróiseas ónar tháinig an léasair:
- Bunsraitheanna teoiriciúla a leagan: Go luath sa 20ú haois, mhol Albert Einstein an teoiric fhótóin go bhfuil solas ann i bhfoirm cáithníní scoite (fótóin). Leag an teoiric seo bunús na snáthoptaice chandamach, rud a thug tacaíocht thábhachtach do bhunús teoiriciúil an léasair níos déanaí.
- Teoiric na radaíochta corraithe: Sa bhliain 1951, mhol Charles Towns agus Arthur Lambert teoiric na radaíochta corraithe go neamhspleách, rud a thug le fios, nuair a bhíonn adaimh nó móilíní i staid spleodrach, is féidir leo a bheith ar bís le fótón ó adamh atá ar bís cheana féin. , rud a tháirgeann fótóin leis an minicíocht agus an chéim chéanna leis an bhfótón corraithe. Tháinig bunús teoiriciúil an phróisis seo chun bheith ina chroílár conas a oibríonn léasair.
- Léasair a fhoirmliú go teoiriciúil: Spreag obair theoiriciúil Towns agus Lambert an staidéar ar conas radaíocht spleodrach a bhaint amach, agus d'fhorbair siad coincheap an aimplithe solais ag baint úsáide as radaíocht spleodrach. Ba é an príomh-smaoineamh a bhí acu ná líon na bhfótón a mhéadú de réir a chéile trína léiriú anonn is anall i gcuas optúil le frithchaiteacht ard, ag cruthú léas solais an-dírithe ar deireadh, an léasair.
- Fíorú Turgnamhach Léasair 1: I 1958, d'éirigh leis an bhfisiceoir Meiriceánach Dexter R. Hansch an chéad léasair oibre a thógáil. Bhain sé úsáid as meán excitation sintéiseach, de ghnáth meascán de nítrigin agus neon, chun radaíocht corraithe a bhaint amach. Tháirg an léasair seo léas solais rialaithe, an-fhócasaithe, a mharcáil ar bhreith oifigiúil na teicneolaíochta léasair.
Tá sé 63 bliain ó mhí Iúil 1960, nuair a rinne Meyman an chéad léasair ruby inoibrithe ar domhan le tonnfhad 0.6943 miocrón ag Hughes Research Laboratories sna Stáit Aontaithe. Déanann sraith de shaintréithe cosúil le fócas ard léasair, monacrómatacht maith, dlús ardfhuinnimh, iomadú fad-achair, neamhtheagmhála agus mar sin de, é a úsáid go forleathan. Is minic a thugtar léasair mar "réalta an lae amárach sa 21ú haois", "ceann de theicneolaíochtaí tábhachtacha an 21ú haois", "an rialóir is cruinne, an scian is tapúla". Léiríonn an cineál seo ainm freisin seasamh tábhachtach agus cur i bhfeidhm leathan na teicneolaíochta léasair sa tsochaí chomhaimseartha agus san eolaíocht agus sa teicneolaíocht. Tá ról lárnach ag teicneolaíocht léasair i go leor réimsí mar chumarsáid, cóireáil leighis, déantúsaíocht, taighde eolaíoch, míleata, monatóireacht comhshaoil, etc., agus mar sin meastar é mar cheann de na teicneolaíochtaí is bisiúla agus is mó tionchair sa 21ú haois. Go háirithe sa tionscal fótavoltach, tá teicneolaíocht léasair ag sceitheadh sraith nuálaíochtaí atá ag déanamh monarú cealla gréine níos éifeachtaí, níos iontaofa, agus níos neamhdhíobhálaí don chomhshaol.
Inniu, déanaimis iniúchadh ar fheidhmchláir nua léasair sa tionscal fótavoltach.
Gearradh Léasair: Scribreoirí Léasair
Is próiseas thar a bheith beacht é gearradh léasair a úsáidtear chun sliseog cealla gréine sileacain a ghearradh go dtí an méid atá ag teastáil. Is é a phríomhphrionsabal ná go ndírítear léas léasair dírithe ar dhromchla an ábhair atá le gearradh. Súitear an fuinneamh fótóin ag an ábhar, rud a fhágann téamh áitiúil an ábhair. Nuair a bhíonn fuinneamh an bhíoma léasair ard go leor, is féidir leis dromchla an ábhair a théamh go teocht atá leordhóthanach chun leá nó galú a thionscnamh. I gcás ábhair mhiotalacha, is gnách go bhfuil sé seo leá, agus i gcás ábhair neamh-mhiotalacha, mar shampla plaistigh nó adhmad, is gnách é seo galú. De ghnáth is sliseoga móra sileacain iad sliseoga cealla gréine, agus ceadaíonn gearradh léasair iad a ghearradh i gcealla níos lú le cruinneas ard chun freastal ar riachtanais mhéid na bpainéal gréine. Ní hamháin go bhfeabhsaíonn sé seo táirgiúlacht agus cáilíocht na gcealla, ach laghdaíonn sé go mór dramhaíl ábhair agus costais déantúsaíochta. Mar gheall ar ardleibhéal fócasaithe agus cruinneas rialaithe an bhíoma léasair tá an próiseas gearrtha níos íogair agus táirgeann sé beagnach nialas méid dramhaíola. Ina theannta sin tá éagsúlacht ábhartha ag baint le gearradh léasair freisin, ní hamháin le haghaidh sliseog cealla gréine sileacain, ach is féidir é a úsáid freisin le haghaidh cineálacha eile cealla gréine, mar shampla cealla gréine scannáin tanaí, chomh maith le hábhair eile a ghearradh, mar sin tá a leibhéal ard solúbthachta. Is é an leas a bhaint as úsáid a bhaint as bileog cealla gréine gearrtha léasair ná úsáid a bhaint as próiseáil neamhtheagmhála, gan aon strus, mar sin tá an ceannródaíocht díreach, ní dhéanfaidh sé damáiste do struchtúr an wafer, tá na paraiméadair leictreacha níos fearr ná an modh gearrtha meicniúil traidisiúnta, an dá chun an toradh a fheabhsú agus costais a laghdú, tá leithead an slit beag, cruinneas ard, is féidir an chumhacht léasair a choigeartú, is féidir leat tiús na gearrtha a rialú, ionas go n-éireoidh le tanú na gcealla gréine. Is féidir teicneolaíocht gearrtha léasair a chur i bhfeidhm ar bhileoga ceallraí mór-limistéar le haghaidh scriobh agus gearrtha, cruinneas gearrtha agus tiús a rialú go beacht, smionagar gearrtha a laghdú tuilleadh agus úsáid ceallraí a fheabhsú. Chomh maith le cur i bhfeidhm a ghearradh ar an mbileog ceallraí, is féidir sa ghloine fótavoltach a scríobh freisin, tá an prionsabal mar an gcéanna.
Dópáil léasair: trealamh dópála léasair
Teicníc próiseála ábhair is ea dópáil léasair a chuirtear i bhfeidhm de ghnáth ar ábhair leathsheoltóra, go háirithe sileacain, chun a n-airíonna leictreacha a athrú. Is é prionsabal na teicníochta ná léasair ardchumhachta a úsáid chun an dromchla leathsheoltóra a ionradaíocht agus ábhar dópála seachtrach (bórón nó fosfar de ghnáth) a thabhairt isteach sa laitís leathsheoltóra. Is éard atá i gceist leis an bpróiseas seo ná fuinneamh an léasair an t-ábhar leathsheoltóra a théamh go teocht ard go leor go mbeidh an t-ábhar dopant in ann an laitís a bhriseadh agus adaimh áirithe den ábhar leathsheoltóra a dhíláithriú, rud a athróidh airíonna seoltaí an ábhair. Úsáidtear an fuinneamh léasair chun adaimh bhóróin a thiomáint chun idirleata laistigh den wafer sileacain chun struchtúr roghnach astaithe SE a bhaint amach. Tríd an líne greille miotail a dhópáil go mór sa limistéar teagmhála leis an wafer sileacain agus dópáil éadrom a choinneáil i réimsí eile ar an taobh tosaigh, ní hamháin go bhféadfadh sé teagmháil mhaith ohmic a dhéanamh idir an leictreoid agus an t-astaróir, ach freisin an coimpléasc oligóin a laghdú. ar dhromchla an astaíre (bealach teicneolaíochta TOPCon), a fhéadfaidh sruth gearrchiorcad níos airde, voltas ciorcad oscailte, agus fachtóir líonadh a fháil, agus feabhas a chur ar éifeachtacht chomhshó fhótaileictreach na cille gréine. Tá buntáistí ag baint le 1, cruinneas ard: is féidir le dópáil léasair cruinneas dópála an-ard agus réiteach spásúil a bhaint amach, rud a chumasaíonn rialú beacht ar an bpróiseas dópála.2, neamhtheagmhála: ní thugann modhanna próiseála neamhtheagmhála isteach damáiste meicniúil nó éilliú eisíontais, go háirithe oiriúnach do mhonarú feistí leathsheoltóra ardfheidhmíochta.3, próiseáil tapa: is próiseas ardluais é dópáil léasair, rud a fhágann gur féidir méid mór ábhar a phróiseáil i dtréimhse ghearr ama.4, Infheidhmeacht leathan: Tá an teicneolaíocht seo infheidhme maidir le cineálacha éagsúla ábhar leathsheoltóra, lena n-áirítear sileacain, arsenide gailliam gal, arsenide indium, etc. Sa tionscal fótavoltach, úsáidtear teicneolaíocht dópála léasair go coitianta i ndéanamh cealla gréine chun feidhmíocht cille a fheabhsú. Roinnt cuideachtaí fótavoltach agus soláthraithe teicneolaíochta tosaigh i bhforbairt agus i gcur i bhfeidhm na teicneolaíochta dópála léasair.
I measc na gcuideachtaí thar lear tá: Ábhair Fheidhmeach, Córais Amtech, etc.
I measc na gcuideachtaí intíre tá: Dier, Dazhou, Shengxiong, etc.
I dtéarmaí modhnú ábhair, chomh maith le dópáil léasair, tá teicneolaíocht deisiúcháin léasair-spreagtha, teicneolaíocht annealaithe léasair-spreagtha, teicneolaíocht shintéirithe léasair-spreagtha teicneolaíocht nua a d'eisigh Dier Laser Technology ar 14 Lúnasa, 20 23, is féidir a fháil 0.2 faoin gcéad den éifeachtacht ceallraí.
Priontáil aistrithe léasair
Is cineál nua de theicneolaíocht priontála neamhtheagmhála é Priontáil Aistrithe Patrún Léasair (PTP), is é prionsabal na teicneolaíochta seo ná an greamaigh atá ag teastáil a chóta ar ábhar sonrach solúbtha éadrom-trédhearcach, ag baint úsáide as beam léasair ard-chumhachta le grafach ardluais. scanadh, aistrítear an ghreamú ón ábhar solúbtha solas-trédhearcach go dtí dromchla na ceallraí chun líne greille a fhoirmiú. Trí theicneolaíocht priontála léasair neamhtheagmhála (PTP) chun próiseas priontála greille fíneáil ard-éifeachtúlachta cealla gréine a fheabhsú, is féidir leis an teorainn leithead líne priontála scáileáin traidisiúnta a bhriseadh, leithead líne 25um nó níos lú a bhaint amach go héasca, sna sliseoga cille clóite ar a cóimheas gné níos mó de línte greille ultra-fíneáil, chun cuidiú leis an gceallraí cealla greille ultra-fíneáil a bhaint amach, teicneolaíocht astaithe roghnach a mheaitseáil, chun éifeachtúlacht na cille gréine a fheabhsú ag an am céanna, coigilteas suntasach ar thomhaltas greamaigh 20 faoin gcéad nó níos mó. , agus ar deireadh thiar costas táirgthe ceallraí agus giniúint cumhachta a laghdú. Tá prionsabal na teicneolaíochta aistrithe léasair bunaithe ar an dlús ardfhuinnimh agus rialú beacht léasair. Áirítear ar a phríomhchéimeanna: 1, ullmhú ciseal bun: i bpróiseas déantúsaíochta cealla gréine, is ciseal seoltaí trédhearcach é an ciseal bun de ghnáth, a úsáidtear chun fuinneamh na gréine a bhailiú agus sruth leictreach a tharchur. 2, ionradaíocht léasair: úsáid ionradaíochta bhíoma léasair ar an gciseal bun, chun an fócas léasair a bhogadh ar bhealach rialaithe go beacht. Dlús ardfhuinnimh an léasair sinter go roghnach nó scratch an ciseal bunúsach chun patrún sonrach a fhoirmiú don chill.3. Cruachta Ciseal: Is féidir sraitheanna cille éagsúla, mar shampla an ciseal gníomhach agus na leictreoidí, a chruachadh ar bharr an chiseal bunchiseal ciseal-le-ciseal trí aistriú léasair.4. Múnlú agus Ionchamhlú: Mar fhocal scoir, déantar an modúl cille a phróiseáil trí chéimeanna múnlaithe agus imchipithe chun an chill gréine deiridh a fhoirmiú. Is iad na buntáistí a bhaineann leis ná: 1, cruinneas ard: is féidir le teicneolaíocht aistrithe léasair cruinneas agus réiteach an-ard a bhaint amach, ag cabhrú le cealla gréine ard-éifeachtúlachta a tháirgeadh, priontáil an-chomhsheasmhach, aonfhoirmeacht den scoth, earráid i 2um, tá greamaigh airgid teocht íseal infheidhme freisin (HJT) . 2, neamh-teagmhála: is modh próiseála neamhtheagmhála é seo, ní dhéanfaidh sé damáiste nó truailliú na gcomhpháirteanna ceallraí, chun cabhrú le caighdeán na cille a fheabhsú, agus sa phróiseas scannán tanaí sa todhchaí cinnte go géar. 3, táirgeadh tapa: tá priontáil aistriú léasair ar mhodhanna próiseála ardluais is féidir, feabhas a chur ar éifeachtacht táirgthe na cealla gréine. 4, inoiriúnaitheacht il-ábhar: is féidir an teicneolaíocht seo a chur i bhfeidhm ar éagsúlacht de chineálacha éagsúla ábhar ceallraí, lena n-áirítear ábhair orgánacha, ábhair sileacain, etc. 5, rialú costais: i gcomparáid leis an priontáil scáileáin, tá priontáil aistrithe léasair an ghreille níos míne. , is féidir é a dhéanamh faoi bhun 18um Coigiltis Paste de 30 faoin gcéad , beidh greamaigh airgid dhá thaobh TOPCON, greamaigh airgid íseal-teocht HJT mar gheall ar theicneolaíocht aistrithe léasair chun tomhaltas líon mór de ghreamú airgid a laghdú anois ar cheann de na teicneolaíochtaí tábhachtacha chun costais a laghdú agus éifeachtúlacht a mhéadú.
Perforation léasair
Is é prionsabal na bréifnithe léasair ná dlús ardfhuinnimh an bhíoma léasair a úsáid chun limistéar áitiúil an ábhair a théamh go teocht ard go leor chun an t-ábhar a ghalú, a leá nó a ghalú chun poill a fhoirmiú. Is í an eochair do perforation léasair rialú dlús fuinnimh an léasair, am nochta, agus suíomh fócas chun a chinntiú go bhfuil an t-ábhar meaisínithe go beacht isteach sa pholl atá ag teastáil. Déanann an cruinneas agus an dlús ardfhuinnimh seo druileáil léasair oiriúnach do go leor feidhmeanna tionsclaíocha, lena n-áirítear déantúsaíocht cealla gréine sa tionscal fótavoltach. Is féidir cineálacha éagsúla léasair (m.sh., léasair CO2, léasair Nd:YAG, léasair femtosecond, etc.) a úsáid le haghaidh cineálacha éagsúla ábhar agus feidhmchlár, mar sin ní mór an córas léasair cuí a roghnú don riachtanas sonrach. Tá raon leathan iarratas ag perforation léasair sa tionscal fótavoltach, go háirithe sa phróiseas déantúsaíochta cealla gréine. Seo a leanas cuid de na príomhfheidhmchláir a bhaineann le bréifnithe léasair sa tionscal fótavoltach:
- Próiseáil cille: Úsáidtear perforation léasair go coitianta i bpróiseáil cealla gréine. Is féidir na poill bheaga seo a úsáid chun éifeachtúlacht ionsú solais na cille a fheabhsú agus caillteanais machnaimh a laghdú, rud a mhéadaíonn an éifeachtúlacht chomhshó fhótaileictreach (an éifeacht solais gafa). Ligeann perforation léasair próiseáil bheacht agus éifeachtach a dhéanamh ar sliseog sileacain, sliseog polasilicon agus ábhair cealla gréine eile.
- Naisc Cille agus Modúl: Sa phróiseas cóimeála cealla gréine, tá gá le sreanga chun cealla a nascadh lena chéile. Is féidir perforation léasair a úsáid chun poill a chruthú chun sreanga a nascadh idir cealla chun aistriú reatha rianúil idir cealla a chinntiú agus caillteanas fuinnimh a laghdú. Úsáidtear perforation léasair freisin chun poill agus pointí nasc a dhéanamh le haghaidh lúibíní, frámaí agus comhpháirteanna eile i bpróiseas déantúsaíochta modúl gréine.
- Cúlbhileog gloine fótavoltach: Toisc nach n-úsáideann modúil fhótavoltach traidisiúnta ach gloine fótavoltach don phláta clúdaigh, agus úsáideann modúil ghloine dhúbailte gloine fhótavoltach don phláta clúdaigh agus don phláta cúil araon, agus ní mór an ghloine fhótavoltach pláta cúil a phuncháil in ord ar leith. chun na luaidhe reatha ón modúl fótavoltach a thabhairt chuig an mbosca acomhal. Dá bhrí sin, tá an bréifnithe de backsheets gloine PV bheith ina phróiseas riachtanach i dtáirgeadh próiseála breise.
Ar an iomlán, úsáidtear perforation léasair go forleathan sa tionscal fótavoltach chun éifeachtacht na gcealla gréine a fheabhsú, costais déantúsaíochta a laghdú, agus cáilíocht an táirge a fheabhsú. Cuidíonn na hiarratais seo le forbairt teicneolaíochta fuinnimh gréine a chur chun cinn agus úsáid fuinnimh in-athnuaite a chur chun cinn. Ba chóir a thabhairt faoi deara go bhféadfadh iarratais shonracha a bheith éagsúil ag brath ar an bpróiseas déantúsaíochta agus ar an ábhar, agus mar sin ní mór an t-iarratas iarbhír a bheith bunaithe ar an ngá atá le teicneolaíocht léasair agus paraiméadair chuí a roghnú.
Níl iontu thuas ach cuid de na feidhmeanna a bhaineann le próisis léasair sa tionscal fótavoltach, lena n-áirítear ar ndóigh sliotán léasair (XBC), ablation léasair (PERC) agus mar sin de.
Ionchais don Todhchaí:
De réir mar a leanann teicneolaíocht léasair ag dul chun cinn, is féidir linn níos mó nuálaíochtaí a thuar a chuirfidh an tionscal PV chun cinn tuilleadh. Is dócha go dtiocfaidh ábhair PV níos éifeachtaí, próisis táirgthe níos cliste, agus níos mó iarratais a úsáideann fuinneamh PV chun cinn sa todhchaí. Ní hamháin go bhfuil méadú tagtha ar tháirgiúlacht mhéadaithe ag iarratais nua ar theicneolaíocht léasair sa tionscal PV, ach freisin feabhas ar fheidhmíocht modúl agus inbhuanaitheacht. Leanfaidh nuálaíocht leanúnach sa teicneolaíocht seo le forbairt cealla gréine a thiomáint agus cuirfidh sé le todhchaí fuinnimh ghlan. Ina theannta sin i ndéantúsaíocht fhótavoltach, ní hamháin go bhfeabhsaíonn teicneolaíocht léasair táirgiúlacht, ach laghdaíonn sé freisin giniúint dramhaíola, rud a chabhraíonn leis an ualach ar an gcomhshaol a íoslaghdú. Ina theannta sin, ní éilíonn teicneolaíocht glantacháin léasair ceimiceáin, coigilt fuinnimh agus acmhainní. Teicneolaíocht ghlan do thionscal glan - iontach.
Ar deireadh, tá doimhneacht na teicneolaíochta léasair ar fad faoi thuiscint. Ní féidir iontais na teicneolaíochta léasair a scríobh go leor.
