A research team from Hebei University of Science and Technology in China and the RIKEN Advanced Photonics Center in Japan has developed a new laser microwelding technology for transparent and rigid materials، تستهدف التطبيقات في تغليف الخلايا الشمسية. هذه العملية ، التي تستند إلى محلول أيون الفضة ، يُزعم أنها تحقق اتصالات عالية الجودة.
أظهر الباحثون قوة العملية في تغليف الزجاج، باستخدام عينة تحتوي على شريحة الخلية الشمسية. ظلت الغليفة الزجاجية المطاومة تعمل تحت الماء.
لحام الزجاج إلى الزجاج هو واحد من العديد من طرق ختم الحافة المستخدمة في تغليف الأجهزة الشمسية الضوئية. جنبا إلى جنب مع الملصقات الجديدة،يُعتقد أنه يسهم في تحسين استدامة وحدات الطاقة الشمسية وخفض التكاليف.وهو أيضاً اتجاه تكنولوجي رئيسي لزيادة كفاءة إعادة تدوير الألواح الشمسية.
يتم استخدام الليزر الخامس ثانية، وهي الليزر الأشعة تحت الحمراء الذي ينبعث من نبضات الليزر الفردية القصيرة للغاية، حاليًا على نطاق واسع في إجراءات العيون مثل جراحة إعتام عدسة العين.
في ورقة بعنوان "اللحام المجهري من غطاء الخلايا الشمسية الصلبة الشفافة باستخدام ليزر فيمتو ثانية" يلاحظ الباحثون أن نظام اتصال عالي الجودة لمواد تغليف الطاقة الشمسيةيقدم محلول أيون الفضة المقترح طبقة وسطية لللحام، مما يتيح لحام ليزر في فمتوسكند من الزجاج والمواد المختلفة.
أظهرت النتائج التجريبية أن المجموعات النانوية الفضية المحدودة بصورة كيميائية في محلول زادت من قوة القطع للزجاج إلى 27.36 MPa عند كثافة طاقة مدخل منخفضة (2.4 J / cm2).أعلن فريق البحث أن محلول أيون الفضة لم يحسن كفاءة استخدام الطاقة فحسب بل قمع أيضا تشكيل الشقوق في اللحام، وتعزيز قابلية تطبيق لحام الليزر بمساعدة طبقة سائل.
قام الباحثون أيضاً بتجربة لحام على السيليكون البلورية الواحدة والزفيرالمواد التي تمثل مواد أشباه الموصلات والمواد البصرية ذات الخصائص الحرارية الفيزيائية المختلفة بشكل كبير"على الرغم من هذه الاختلافات في خصائص المواد، الحام بالليزر في فمتوسكوند حقق بنجاح اتصالات التقاطع الثنائي"، قال الفريق.
شملت العينات التجريبية زجاج السيليكا التجاري (20 × 20 × 1 ملم) ، زجاج الزعفرة (20 × 20 × 1 ملم) ، والسيليكون البلورية الواحدة (10 × 10 × 0.33 ملم).نظام الليزر المستخدم في التجارب كان نظام فاروس PH2-20W.
ثم قام الفريق باختبار خصائص الختم للشريحة المكبسة للخلايا الشمسية السيليكونية. استخدم الجهاز الضوئي رصيف زجاجي كوارتز وأقطاب الكهرباء الشريطية الموصلة ، وضعت في الماء.لتسهيل مراقبة الإشارات الكهربائية، تم ترك الواجهة العليا من هيكل الحزمة عمدا غير مصفحة.
لاحظ الباحثون، "شريحة الخلية الشمسية المغلفة حافظت على الموصلات الكهربائية أثناء غمرها بالماء. This demonstrates that the silver ion solution-assisted femtosecond laser welding process can achieve high-strength connections and effectively mitigate the effects of moisture and other extreme environmental factors on solar device performance. "
تم التحقق من موثوقية هذه الطريقة من خلال اختبارات الصدمة الحرارية وصلبة المياه، والتي أظهرت أنها استوفت تصنيف IPX7 للضغط على المياه ومعايير IEC 60529:2013.
A research team from Hebei University of Science and Technology in China and the RIKEN Advanced Photonics Center in Japan has developed a new laser microwelding technology for transparent and rigid materials، تستهدف التطبيقات في تغليف الخلايا الشمسية. هذه العملية ، التي تستند إلى محلول أيون الفضة ، يُزعم أنها تحقق اتصالات عالية الجودة.
أظهر الباحثون قوة العملية في تغليف الزجاج، باستخدام عينة تحتوي على شريحة الخلية الشمسية. ظلت الغليفة الزجاجية المطاومة تعمل تحت الماء.
لحام الزجاج إلى الزجاج هو واحد من العديد من طرق ختم الحافة المستخدمة في تغليف الأجهزة الشمسية الضوئية. جنبا إلى جنب مع الملصقات الجديدة،يُعتقد أنه يسهم في تحسين استدامة وحدات الطاقة الشمسية وخفض التكاليف.وهو أيضاً اتجاه تكنولوجي رئيسي لزيادة كفاءة إعادة تدوير الألواح الشمسية.
يتم استخدام الليزر الخامس ثانية، وهي الليزر الأشعة تحت الحمراء الذي ينبعث من نبضات الليزر الفردية القصيرة للغاية، حاليًا على نطاق واسع في إجراءات العيون مثل جراحة إعتام عدسة العين.
في ورقة بعنوان "اللحام المجهري من غطاء الخلايا الشمسية الصلبة الشفافة باستخدام ليزر فيمتو ثانية" يلاحظ الباحثون أن نظام اتصال عالي الجودة لمواد تغليف الطاقة الشمسيةيقدم محلول أيون الفضة المقترح طبقة وسطية لللحام، مما يتيح لحام ليزر في فمتوسكند من الزجاج والمواد المختلفة.
أظهرت النتائج التجريبية أن المجموعات النانوية الفضية المحدودة بصورة كيميائية في محلول زادت من قوة القطع للزجاج إلى 27.36 MPa عند كثافة طاقة مدخل منخفضة (2.4 J / cm2).أعلن فريق البحث أن محلول أيون الفضة لم يحسن كفاءة استخدام الطاقة فحسب بل قمع أيضا تشكيل الشقوق في اللحام، وتعزيز قابلية تطبيق لحام الليزر بمساعدة طبقة سائل.
قام الباحثون أيضاً بتجربة لحام على السيليكون البلورية الواحدة والزفيرالمواد التي تمثل مواد أشباه الموصلات والمواد البصرية ذات الخصائص الحرارية الفيزيائية المختلفة بشكل كبير"على الرغم من هذه الاختلافات في خصائص المواد، الحام بالليزر في فمتوسكوند حقق بنجاح اتصالات التقاطع الثنائي"، قال الفريق.
شملت العينات التجريبية زجاج السيليكا التجاري (20 × 20 × 1 ملم) ، زجاج الزعفرة (20 × 20 × 1 ملم) ، والسيليكون البلورية الواحدة (10 × 10 × 0.33 ملم).نظام الليزر المستخدم في التجارب كان نظام فاروس PH2-20W.
ثم قام الفريق باختبار خصائص الختم للشريحة المكبسة للخلايا الشمسية السيليكونية. استخدم الجهاز الضوئي رصيف زجاجي كوارتز وأقطاب الكهرباء الشريطية الموصلة ، وضعت في الماء.لتسهيل مراقبة الإشارات الكهربائية، تم ترك الواجهة العليا من هيكل الحزمة عمدا غير مصفحة.
لاحظ الباحثون، "شريحة الخلية الشمسية المغلفة حافظت على الموصلات الكهربائية أثناء غمرها بالماء. This demonstrates that the silver ion solution-assisted femtosecond laser welding process can achieve high-strength connections and effectively mitigate the effects of moisture and other extreme environmental factors on solar device performance. "
تم التحقق من موثوقية هذه الطريقة من خلال اختبارات الصدمة الحرارية وصلبة المياه، والتي أظهرت أنها استوفت تصنيف IPX7 للضغط على المياه ومعايير IEC 60529:2013.
