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 materialsProces ten, oparty na roztworze z jonów srebra, ma zapewnić wysokiej jakości połączenia.
Naukowcy zademonstrowali wytrzymałość tego procesu w kapsułach szklanych, wykorzystując próbkę zawierającą chip z ogniwem słonecznym.
Spawanie szkło-szkło jest jedną z kilku metod uszczelniania krawędzi stosowanych w kapsułkach urządzeń fotowoltaicznych.Uważa się, że przyczynia się do poprawy trwałości i obniżenia kosztów modułów fotowoltaicznych.Jest to również kluczowy kierunek technologiczny dla zwiększenia efektywności recyklingu paneli słonecznych.
Femtosekundowe lasery, lasery podczerwone emitujące bardzo krótkie pojedyncze impulsy laserowe, są obecnie szeroko stosowane w zabiegach okulistycznych, takich jak chirurgia zaćmy.
W artykule zatytułowanym "Microwelding of Transparent Rigid Solar Cell Encapsulation Using Femtosecond Laser Photochemical Reduction of Silver Ion Solution",Naukowcy zauważają, że wysokiej jakości schemat podłączenia do materiałów do kapsuł fotowoltaicznych jest kluczowy.Proponowane przez nich roztwór jonów srebra zapewnia warstwę pośrednią do spawania, umożliwiając femtosekundowe laserowe mikrozawijanie szkła i innych materiałów.
Wyniki eksperymentalne wykazały, że fotokemicznie zmniejszone nanokłady srebra w roztworze zwiększyły wytrzymałość cięcia szkła do 27,36 MPa przy niskiej gęstości energii wejściowej (2,4 J/cm2).Zespół badawczy stwierdził, że roztwór jonów srebra nie tylko poprawił efektywność wykorzystania energii, ale także stłumił tworzenie pęknięć spawania, zwiększając zastosowanie spawania laserowego femtosekundowego wspomaganego warstwą cieczy.
Naukowcy przeprowadzili również eksperymenty spawania na jednokrystalicznym krzemu i szafirze,materiały reprezentujące materiały półprzewodnikowe i optyczne o znacznie różnych właściwościach termofizycznych"Pomimo tych różnic w właściwościach materiału, spawanie laserowe femtosekundowe z powodzeniem osiągnęło połączenia heterołączające" - stwierdził zespół.
Próbki eksperymentalne obejmowały komercyjne szkło krzemianowe (20 × 20 × 1 mm), szkło szafirowe (20 × 20 × 1 mm) i jednokrystaliczny krzem (10 × 10 × 0,33 mm).System laserowy używany w eksperymentach był systemem Pharos PH2-20W..
Następnie zespół przetestował właściwości uszczelniające w kapsułce silikonowego układu słonecznego.Aby ułatwić monitorowanie sygnałów elektrycznych, górny interfejs konstrukcji opakowania został celowo pozostawiony niezasąkany.
Naukowcy zauważyli, że "zapakowany układ słoneczny utrzymywał przewodność elektryczną podczas zanurzania w wodzie. 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. "
Niezawodność tej metody została dodatkowo zweryfikowana w wyniku badań szoku cieplnego i szczelności wodnej, które wykazały, że spełnia ona normy IPX7 i normy 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 materialsProces ten, oparty na roztworze z jonów srebra, ma zapewnić wysokiej jakości połączenia.
Naukowcy zademonstrowali wytrzymałość tego procesu w kapsułach szklanych, wykorzystując próbkę zawierającą chip z ogniwem słonecznym.
Spawanie szkło-szkło jest jedną z kilku metod uszczelniania krawędzi stosowanych w kapsułkach urządzeń fotowoltaicznych.Uważa się, że przyczynia się do poprawy trwałości i obniżenia kosztów modułów fotowoltaicznych.Jest to również kluczowy kierunek technologiczny dla zwiększenia efektywności recyklingu paneli słonecznych.
Femtosekundowe lasery, lasery podczerwone emitujące bardzo krótkie pojedyncze impulsy laserowe, są obecnie szeroko stosowane w zabiegach okulistycznych, takich jak chirurgia zaćmy.
W artykule zatytułowanym "Microwelding of Transparent Rigid Solar Cell Encapsulation Using Femtosecond Laser Photochemical Reduction of Silver Ion Solution",Naukowcy zauważają, że wysokiej jakości schemat podłączenia do materiałów do kapsuł fotowoltaicznych jest kluczowy.Proponowane przez nich roztwór jonów srebra zapewnia warstwę pośrednią do spawania, umożliwiając femtosekundowe laserowe mikrozawijanie szkła i innych materiałów.
Wyniki eksperymentalne wykazały, że fotokemicznie zmniejszone nanokłady srebra w roztworze zwiększyły wytrzymałość cięcia szkła do 27,36 MPa przy niskiej gęstości energii wejściowej (2,4 J/cm2).Zespół badawczy stwierdził, że roztwór jonów srebra nie tylko poprawił efektywność wykorzystania energii, ale także stłumił tworzenie pęknięć spawania, zwiększając zastosowanie spawania laserowego femtosekundowego wspomaganego warstwą cieczy.
Naukowcy przeprowadzili również eksperymenty spawania na jednokrystalicznym krzemu i szafirze,materiały reprezentujące materiały półprzewodnikowe i optyczne o znacznie różnych właściwościach termofizycznych"Pomimo tych różnic w właściwościach materiału, spawanie laserowe femtosekundowe z powodzeniem osiągnęło połączenia heterołączające" - stwierdził zespół.
Próbki eksperymentalne obejmowały komercyjne szkło krzemianowe (20 × 20 × 1 mm), szkło szafirowe (20 × 20 × 1 mm) i jednokrystaliczny krzem (10 × 10 × 0,33 mm).System laserowy używany w eksperymentach był systemem Pharos PH2-20W..
Następnie zespół przetestował właściwości uszczelniające w kapsułce silikonowego układu słonecznego.Aby ułatwić monitorowanie sygnałów elektrycznych, górny interfejs konstrukcji opakowania został celowo pozostawiony niezasąkany.
Naukowcy zauważyli, że "zapakowany układ słoneczny utrzymywał przewodność elektryczną podczas zanurzania w wodzie. 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. "
Niezawodność tej metody została dodatkowo zweryfikowana w wyniku badań szoku cieplnego i szczelności wodnej, które wykazały, że spełnia ona normy IPX7 i normy IEC 60529:2013.
