Fotovoltaika
A TRUMPF hatékony megoldásai a jövő fenntartható energiatermeléséhez.
A fenntartható energiagazdálkodás felé vezető úton a napenergia különösen nagy jelentőséggel bír. Az elmúlt években a megújuló energiák közül a legnagyobb növekedési ütemet mutatta, és még korántsem merítettük ki a benne rejlő lehetőségeket. A TRUMPF személyre szabott megoldásokat kínál e jövőbe mutató iparág számára, és új lehetőségeket nyit meg a napelem- és berendezésgyártók előtt: a napelemmodulokon található cellák strukturálását és összekapcsolását a TRUMPF lézerei végzik, és célzott rétegleválasztással gondoskodnak a modulok kellő mértékű szigeteléséről. A napelemcellák bevonatának készítéséhez szükséges stabil és precíz folyamatáram-ellátásról az iparágban vezető szerepet betöltő TRUMPF Hüttinger generátorai gondoskodnak. A napelemgyártás számára további előnyöket biztosítanak a TRUMPF Photonic Components VCSEL fűtőrendszerei. Például a napelemen lévő érintkezők célzott beégetésével, valamint regenerációs eljárásokkal, amelyek célja a hibák csökkentése, az energiagátak lebontása, és ezáltal a hatékonyság növelése a cella intenzív besugárzása révén.
Energiaátalakítás
Ahhoz, hogy a vékony rétegű napelemes modulokat megvédjék a külső hatásoktól, a rövid és ultrarövid impulzus lézerek eltávolítják a rétegeket a mintegy egy centiméter széles peremen, fóliával laminálják, és azzal le is fedik. A kristályos napelemek passziválódó rétegeinek szelektív leválasztásánál a lézer a meggyőző: az egyszerű, igényekhez igazítható lézerteljesítmény nagyobb teljesítőképességet tesz lehetővé, a kiváló sugárminőség és az ultrarövid impulzusok javítják a napelem hatékonyságát. A TRUMPF lézerek nagyobb teljesítményű napelemeket tesznek lehetővé, mert például szilícium furatoknál érintésmentesen, gyorsan és mechanikus terhelés nélkül működnek.
Energiatárolás
A napenergiát hasznosító berendezések általi volatil energiatermeléshez tárolórendszerek alkalmazása szükséges. Ezen tárolórendszerek elektromos hálózatra való csatlakoztatásához a TRUMPF Hüttinger fejleszti és szállítja minden napenergiával működő berendezés központi részét – az innovatív kétirányú váltóirányítót. Ezek segítenek hatékonyan feltölteni az Ön akkumulátoros rendszerét, és a moduláris felépítésnek köszönhetően a legkülönbözőbb teljesítményosztályú tárolós megoldásokban alkalmazhatók. Ezenfelül könnyen integrálhatók a már meglévő akkumulátor-tárolórendszerekbe, és a fotovoltaikus berendezésekkel jövőre irányuló rendszerré kombinálhatók. Az elektromos érintkezők hegesztésénél is TRUMPF lézereket használnak. Közben a helyileg korlátozott, alacsony hőbevitel torzulásmentes varratokról gondoskodik.
Bevonatolás
A szilícium lapkák és vékony rétegű napelemek gyártásánál a hordozóanyagot olyan eljárásokkal bevonatolják, mint sputtering és plasma-enhanced chemical vapour deposition (PECVD). Minél jobb a felvitt rétegek minősége, annál nagyobb a végső hatásfokuk. A TRUMPF Hüttinger csúcstechnológiás generátorok pontos és konstans energiákat állítanak elő a legkülönbözőbb napelemes plazmaalkalmazásokhoz. A fotovoltaika piac követelményeinek teljesítése érdekében a TRUMPF Hüttinger termékek teljesen új generációját fejlesztette ki széles teljesítmény- és frekvenciaspektrummal. Az eredmény: számos neves napelemgyártó megbízik a TRUMPF Hüttinger precíz és stabil folyamat áramellátásában, alkalmazástámogatásában, valamint szervizében. A TRUMPF Hüttinger nem véletlenül piacvezető az áramellátásban a napelemek területén.
Gyártás
Lézerrel támogatott co-firing folyamat
A napelemek felső oldalán elhelyezkedő, ezüstrészecskékből álló érintkezők beégetését „firing” eljárásnak nevezzük. Ennek a folyamatlépésnek a során a VCSEL fűtőrendszerek számos előnyt biztosítanak. Például a gyors beégetés során csak a napelemeket forrósítják fel, a kemence többi része legnagyobbrészt hideg marad. Az így megnövelt energiahatékonyság, a kemence kisebb energiaigénye, valamint a sugárforrás hosszú élettartama minimálisra csökkenti az üzemeltetés költségeit. A VCSEL fűtőrendszerek akár 1000 K/s‑os hőmérséklet-emelkedést is lehetővé tesznek. Ennek eredményeként a gyártás során nagyon magas kihozatal érhető el. A rendszerek teljesítménye zónánként szabályozható, így akár összetett hőmérséklet-idő profilok is beállíthatók.
Hatékonyságnövelés
Ultragyors regenerálás és fényáztatás
Az olyan lézeralapú gyártási folyamatok, mint az ultragyors regenerálás (ultrafast regeneration) és fényáztatás (light soaking) jelentősen megnövelhetik a nagy teljesítményű napelemek hatékonyságát. Mindkét folyamat hatékonyan és célzottan elvégezhető a VCSEL fűtőrendszerekkel. Az ultragyors regenerálás során a monokristályos Si-napelemek nagy teljesítményű VCSEL-modulokkal történő besugárzása tartósan megakadályozza a reaktív bór-oxigén kialakulását, méghozzá néhány másodperc alatt. Ez tartósan megnöveli a cella hatékonyságát. Az ultragyors fényáztatás során a gyártás alatt keletkező energiagátakat a VCSEL fűtőrendszerekkel történő intenzív besugárzás magas hőmérséklete lebontja. Ezáltal csökken a napelem belső ellenállása, és hatékonyabban működik.