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 materialsDieses Verfahren, das auf einer Silber-Ionen-Lösung basiert, soll hochwertige Verbindungen erzielen.
Die Forscher demonstrierten die Stärke des Prozesses in der Glasverkapselung anhand einer Probe, die einen Solarzellchip enthielt.
Das Glas-zu-Glas-Schweißen ist eine von mehreren Kantendichtungsmethoden, die bei der Verkapselung von Solar-Photovoltaik-Geräten eingesetzt werden.Es wird angenommen, dass es zur Verbesserung der Haltbarkeit und Kostensenkung von Photovoltaikmodulen beiträgt.Es ist auch eine wichtige technologische Richtung zur Steigerung der Recycling-Effizienz von Solarzellen.
Femtosekundenlaser, ein Infrarotlaser, der extrem kurze einzelne Laserpulse emittiert, werden derzeit häufig bei Augenkrankheiten wie Kataraktoperationen eingesetzt.
In einem Artikel mit dem Titel "Mikrowelding von transparenten starren Solarzellen-Einkapselung mit Femtosecond Laser Photochemical Reduktion von Silber-Ionen-Lösung"," Die Forscher stellen fest, dass ein hochwertiges Anschlussschema für photovoltaische Verkapselungsmaterialien entscheidend ist.Die von ihnen vorgeschlagene Silber-Ionen-Lösung stellt eine Zwischenschicht für das Schweißen zur Verfügung, wodurch das Femtosekunden-Laser-Mikrowelding von Glas und anderen Materialien ermöglicht wird.
Experimentelle Ergebnisse zeigten, dass photochemisch reduzierte Silbernanokluster in Lösung die Scherfestigkeit von Glas auf 27,36 MPa bei einer geringen Einspeiseenergiedichte (2,4 J/cm2) erhöht haben.Das Forscherteam stellte fest, daß die Silber-Ionen-Lösung nicht nur die Energieeffizienz verbesserte, sondern auch die Schweißspaltbildung unterdrückte., was die Anwendbarkeit des flüssigschichtgestützten Femtosekundenlaserschweißens verbessert.
Die Forscher führten auch Schweißversuche mit einkristallinem Silizium und Saphir durch.Materialien, die Halbleiter und optische Materialien mit deutlich unterschiedlichen thermophysikalischen Eigenschaften darstellen"Trotz dieser Unterschiede in den Materialeigenschaften konnte das Femtosekundenlaserschweißen erfolgreich Heterojunction-Verbindungen erreichen", erklärte das Team.
Zu den Versuchsproben gehörten kommerzielles Siliziumglas (20 × 20 × 1 mm), Saphirglas (20 × 20 × 1 mm) und einkristallines Silizium (10 × 10 × 0,33 mm).Das in den Experimenten verwendete Lasersystem war ein Pharos PH2-20W-System..
Das Team testete anschließend die Dichtungseigenschaften des eingekapselten Silizium-Solarzellchips.Um die Überwachung elektrischer Signale zu erleichtern, wurde die obere Schnittstelle der Verpackungsstruktur absichtlich ungeschweißt gelassen.
Die Forscher bemerkten: "Der eingekapselte Solarzellchip behielt die elektrische Leitfähigkeit bei, während er im Wasser untergetaucht war. 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."
Die Zuverlässigkeit dieser Methode wurde durch Wärmeschock- und Wasserdichtheitstests weiter überprüft, die zeigten, dass sie die IPX7-Wasserdichtheit und die IEC 60529:2013-Normen erfüllte.
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 materialsDieses Verfahren, das auf einer Silber-Ionen-Lösung basiert, soll hochwertige Verbindungen erzielen.
Die Forscher demonstrierten die Stärke des Prozesses in der Glasverkapselung anhand einer Probe, die einen Solarzellchip enthielt.
Das Glas-zu-Glas-Schweißen ist eine von mehreren Kantendichtungsmethoden, die bei der Verkapselung von Solar-Photovoltaik-Geräten eingesetzt werden.Es wird angenommen, dass es zur Verbesserung der Haltbarkeit und Kostensenkung von Photovoltaikmodulen beiträgt.Es ist auch eine wichtige technologische Richtung zur Steigerung der Recycling-Effizienz von Solarzellen.
Femtosekundenlaser, ein Infrarotlaser, der extrem kurze einzelne Laserpulse emittiert, werden derzeit häufig bei Augenkrankheiten wie Kataraktoperationen eingesetzt.
In einem Artikel mit dem Titel "Mikrowelding von transparenten starren Solarzellen-Einkapselung mit Femtosecond Laser Photochemical Reduktion von Silber-Ionen-Lösung"," Die Forscher stellen fest, dass ein hochwertiges Anschlussschema für photovoltaische Verkapselungsmaterialien entscheidend ist.Die von ihnen vorgeschlagene Silber-Ionen-Lösung stellt eine Zwischenschicht für das Schweißen zur Verfügung, wodurch das Femtosekunden-Laser-Mikrowelding von Glas und anderen Materialien ermöglicht wird.
Experimentelle Ergebnisse zeigten, dass photochemisch reduzierte Silbernanokluster in Lösung die Scherfestigkeit von Glas auf 27,36 MPa bei einer geringen Einspeiseenergiedichte (2,4 J/cm2) erhöht haben.Das Forscherteam stellte fest, daß die Silber-Ionen-Lösung nicht nur die Energieeffizienz verbesserte, sondern auch die Schweißspaltbildung unterdrückte., was die Anwendbarkeit des flüssigschichtgestützten Femtosekundenlaserschweißens verbessert.
Die Forscher führten auch Schweißversuche mit einkristallinem Silizium und Saphir durch.Materialien, die Halbleiter und optische Materialien mit deutlich unterschiedlichen thermophysikalischen Eigenschaften darstellen"Trotz dieser Unterschiede in den Materialeigenschaften konnte das Femtosekundenlaserschweißen erfolgreich Heterojunction-Verbindungen erreichen", erklärte das Team.
Zu den Versuchsproben gehörten kommerzielles Siliziumglas (20 × 20 × 1 mm), Saphirglas (20 × 20 × 1 mm) und einkristallines Silizium (10 × 10 × 0,33 mm).Das in den Experimenten verwendete Lasersystem war ein Pharos PH2-20W-System..
Das Team testete anschließend die Dichtungseigenschaften des eingekapselten Silizium-Solarzellchips.Um die Überwachung elektrischer Signale zu erleichtern, wurde die obere Schnittstelle der Verpackungsstruktur absichtlich ungeschweißt gelassen.
Die Forscher bemerkten: "Der eingekapselte Solarzellchip behielt die elektrische Leitfähigkeit bei, während er im Wasser untergetaucht war. 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."
Die Zuverlässigkeit dieser Methode wurde durch Wärmeschock- und Wasserdichtheitstests weiter überprüft, die zeigten, dass sie die IPX7-Wasserdichtheit und die IEC 60529:2013-Normen erfüllte.
