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 materialsCe procédé, basé sur une solution d'ions d'argent, est censé permettre des connexions de haute qualité.
Les chercheurs ont démontré la résistance du procédé dans l'encapsulation du verre, en utilisant un échantillon contenant une puce de cellule solaire.
Le soudage verre-verre est l'une des nombreuses méthodes d'étanchéité utilisées dans l'encapsulation de dispositifs photovoltaïques solaires.Il est supposé contribuer à améliorer la durabilité et la réduction des coûts des modules photovoltaïques.Il s'agit également d'une direction technologique clé pour augmenter l'efficacité de recyclage des panneaux solaires.
Les lasers femtosecondes, un laser infrarouge qui émet des impulsions laser uniques extrêmement courtes, sont actuellement largement utilisés dans les procédures ophtalmiques telles que la chirurgie de la cataracte.
Dans un article intitulé "Microwelding de l'encapsulation transparente rigide de cellules solaires en utilisant Femtosecond Laser photochimique Réduction de la solution d'ions d'argent," les chercheurs notent qu' un schéma de connexion de haute qualité pour les matériaux d' encapsulation photovoltaïque est crucialLeur solution d'ions d'argent proposée fournit une couche intermédiaire pour la soudure, permettant le micro-soudage au laser femtoseconde du verre et des matériaux différents.
Les résultats expérimentaux ont montré que les nanoclusters d'argent réduits photochimiquement en solution augmentaient la résistance au cisaillement du verre à 27,36 MPa à une faible densité d'énergie d'entrée (2,4 J/cm2).L'équipe de recherche a déclaré que la solution d'ions d'argent améliorait non seulement l'efficacité de l'utilisation de l'énergie, mais supprimait également la formation de fissures de soudure, améliorant l'applicabilité du soudage laser femtoseconde assisté par couche liquide.
Les chercheurs ont également mené des expériences de soudage sur du silicium monocristallin et du saphir,matériaux représentant des semi-conducteurs et des matériaux optiques ayant des propriétés thermophysiques significativement différentes"Malgré ces différences dans les propriétés du matériau, le soudage au laser en femtosecondes a réussi à réaliser des connexions hétérojointes", a déclaré l'équipe.
Les échantillons expérimentaux comprenaient du verre de silice commercial (20 × 20 × 1 mm), du verre de saphir (20 × 20 × 1 mm) et du silicium monocristallin (10 × 10 × 0,33 mm).Le système laser utilisé dans les expériences était un système Pharos PH2-20W.
L'équipe a ensuite testé les propriétés d'étanchéité de la puce encapsulée de cellule solaire en silicium.Pour faciliter la surveillance des signaux électriques, l'interface supérieure de la structure de l'emballage a été intentionnellement laissée non soudée.
Les chercheurs ont noté: " La puce encapsulée de la cellule solaire maintenait la conductivité électrique alors qu'elle était immergée dans l'eau. 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. "
La fiabilité de cette méthode a été vérifiée par des essais de choc thermique et d'étanchéité à l'eau, qui ont montré qu'elle répondait à la norme d'étanchéité IPX7 et aux normes CEI 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 materialsCe procédé, basé sur une solution d'ions d'argent, est censé permettre des connexions de haute qualité.
Les chercheurs ont démontré la résistance du procédé dans l'encapsulation du verre, en utilisant un échantillon contenant une puce de cellule solaire.
Le soudage verre-verre est l'une des nombreuses méthodes d'étanchéité utilisées dans l'encapsulation de dispositifs photovoltaïques solaires.Il est supposé contribuer à améliorer la durabilité et la réduction des coûts des modules photovoltaïques.Il s'agit également d'une direction technologique clé pour augmenter l'efficacité de recyclage des panneaux solaires.
Les lasers femtosecondes, un laser infrarouge qui émet des impulsions laser uniques extrêmement courtes, sont actuellement largement utilisés dans les procédures ophtalmiques telles que la chirurgie de la cataracte.
Dans un article intitulé "Microwelding de l'encapsulation transparente rigide de cellules solaires en utilisant Femtosecond Laser photochimique Réduction de la solution d'ions d'argent," les chercheurs notent qu' un schéma de connexion de haute qualité pour les matériaux d' encapsulation photovoltaïque est crucialLeur solution d'ions d'argent proposée fournit une couche intermédiaire pour la soudure, permettant le micro-soudage au laser femtoseconde du verre et des matériaux différents.
Les résultats expérimentaux ont montré que les nanoclusters d'argent réduits photochimiquement en solution augmentaient la résistance au cisaillement du verre à 27,36 MPa à une faible densité d'énergie d'entrée (2,4 J/cm2).L'équipe de recherche a déclaré que la solution d'ions d'argent améliorait non seulement l'efficacité de l'utilisation de l'énergie, mais supprimait également la formation de fissures de soudure, améliorant l'applicabilité du soudage laser femtoseconde assisté par couche liquide.
Les chercheurs ont également mené des expériences de soudage sur du silicium monocristallin et du saphir,matériaux représentant des semi-conducteurs et des matériaux optiques ayant des propriétés thermophysiques significativement différentes"Malgré ces différences dans les propriétés du matériau, le soudage au laser en femtosecondes a réussi à réaliser des connexions hétérojointes", a déclaré l'équipe.
Les échantillons expérimentaux comprenaient du verre de silice commercial (20 × 20 × 1 mm), du verre de saphir (20 × 20 × 1 mm) et du silicium monocristallin (10 × 10 × 0,33 mm).Le système laser utilisé dans les expériences était un système Pharos PH2-20W.
L'équipe a ensuite testé les propriétés d'étanchéité de la puce encapsulée de cellule solaire en silicium.Pour faciliter la surveillance des signaux électriques, l'interface supérieure de la structure de l'emballage a été intentionnellement laissée non soudée.
Les chercheurs ont noté: " La puce encapsulée de la cellule solaire maintenait la conductivité électrique alors qu'elle était immergée dans l'eau. 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. "
La fiabilité de cette méthode a été vérifiée par des essais de choc thermique et d'étanchéité à l'eau, qui ont montré qu'elle répondait à la norme d'étanchéité IPX7 et aux normes CEI 60529:2013.
