Photovoltaïque
Solutions efficientes de TRUMPF pour la génération d'énergie durable du futur.
Sur la voie d'une économie de l'énergie durable, l'énergie solaire a une importance particulière. Cette dernière a enregistré le plus fort taux de croissance parmi les énergies renouvelables ces dernières années et est encore loin d'avoir épuisé son potentiel. TRUMPF propose des solutions sur mesure pour ce secteur d’avenir et ouvre aux fabricants de cellules photovoltaïques et constructeurs d’installations technologiques de nouvelles perspectives. Les lasers de TRUMPF structurent et connectent les cellules du module photovoltaïque et assurent, par un décapage ciblé, que les modules présentent la résistance d’isolation requise. TRUMPF Hüttinger, à la pointe du secteur, assure une alimentation électrique stable et précise des processus de rechargement des cellules solaires. Les systèmes de chauffage VCSEL de TRUMPF Photonic Components procurent également des avantages dans la production de cellules solaires. Par exemple, par le brûlage ciblé des contacts sur la cellule solaire ainsi que par des processus de régénération pour réduire les défauts par une irradiation intensive de la cellule, supprimer les barrières énergétiques et augmenter ainsi l'efficacité.
Transformation de l'énergie
Pour protéger les modules solaires à couches fines des influences extérieures, les lasers à impulsions courtes et ultracourtes enlèvent le système de couches situé au bord de la cellule photovoltaïque sur une largeur d’environ un centimètre, si bien qu’il peut être ensuite laminé et recouvert d’un film. Mais le laser convainc également lors de l’enlèvement sélectif de couches de passivation des cellules photovoltaïques cristallines et du perçage précis du silicium. Il garantit ainsi une amélioration de l’efficacité de conversion et un haut niveau d’efficacité.
Stockage de l'énergie
La production volatile d'énergie des installations solaires nécessite l'utilisation de systèmes de stockage. Pour raccorder ces systèmes de stockage au réseau électrique, TRUMPF Hüttinger développe et fournit la pièce maîtresse de chaque installation d'énergie solaire : des onduleurs bidirectionnels innovants. Ces derniers permettent de charger et de décharger efficacement votre système de batteries et, avec l'approche modulaire, peuvent être utilisés dans des solutions de stockage de différentes classes de puissance. Ils peuvent de plus être facilement intégrés dans des systèmes de stockage par batterie existants et combinés avec des systèmes PV d'avenir. Les lasers TRUMPF sont également utilisés pour souder les contacts électriques. Le faible apport thermique, limité localement, garantit à cet égard des cordons de soudure sans déformation.
Revêtement
Lors de la fabrication de wafers en silicium et de cellules photovoltaïques à couches fines, la qualité des couches apposées est d’une importance primordiale : plus la qualité du revêtement est bonne, plus le rendement final du module est élevé. Les générateurs haute technologie de TRUMPF Hüttinger contribuent considérablement à la qualité des couches, car ils pilotent avec précision l’apport d’énergie dans les processus de revêtement de l’industrie solaire. Les constructeurs d’installations de renom font confiance à l’alimentation précise et stable en courant de processus du leader du secteur des générateurs pour le secteur solaire.
Production
Laser-Powered Co-Firing Process
Le brûlage des contacts en particules d'argent sur la face supérieure des cellules solaires se nomme « firing ». Les systèmes de chauffage VCSEL offrent de nombreux avantages pour cette étape du process. Ainsi, pendant le processus Fast Firing, seules les cellules solaires sont chauffées, le reste du four reste globalement froid. L'efficacité énergétique accrue, les dimensions réduites du four et la longue durée de vie de la source laser réduisent en conséquence tous les frais courants au minimum. Les systèmes de chauffage VCSEL permettent des montées en température pouvant atteindre 1 000 K/s. Il en résulte un rendement très élevé dans la production. La puissance des systèmes peut être réglée par zone, ce qui permet de définir des profils température/temps complexes.
Augmentation de l'efficacité
Ultrafast regeneration et Light soaking
Les processus de fabrication reposant sur le laser comme l'Ultrafast regeneration et le Light soaking, peuvent augmenter considérablement l'efficacité des cellules solaires à haut rendement. Les systèmes de chauffage VCSEL permettent d'effectuer ces deux processus de manière efficace et ciblée. Au cours de l'Ultrafast regeneration, l'irradiation de cellules solaires monocristallines au silicium avec des modules VCSEL de haute performance empêche durablement la formation d'un réactif bore-oxygène, et ce en quelques secondes. Cela augmente durablement l'efficacité de la cellule. Dans le cas de l'Ultrafast Light Soaking, les barrières énergétiques qui se sont formées pendant la production sont éliminées par une irradiation intensive et par les hautes températures des systèmes de chauffage VCSEL. La résistance interne de la cellule solaire est ainsi réduite et lui permet de fonctionner plus efficacement.