{"id":1869,"date":"2020-05-26T14:38:46","date_gmt":"2020-05-26T14:38:46","guid":{"rendered":"https:\/\/www.publiteconline.it\/applicazioni-laser\/?p=1869"},"modified":"2025-07-11T07:43:32","modified_gmt":"2025-07-11T07:43:32","slug":"unita-di-deflessione-ad-alte-prestazioni-per-applicazioni-fotovoltaiche-complesse","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.publiteconline.it\/applicazioni-laser\/unita-di-deflessione-ad-alte-prestazioni-per-applicazioni-fotovoltaiche-complesse\/","title":{"rendered":"Unit\u00e0 di deflessione ad alte prestazioni per applicazioni fotovoltaiche complesse"},"content":{"rendered":"\n
RAYLASE presenta l\u2019unit\u00e0 di deflessione ad alte prestazioni Superscan IV SOLAR che rappresenta l\u2019ideale per la produzione dei wafer solari con tecnologia PERC, e studiata per i costruttori di macchine e integratori di sistemi che desiderano muoversi in questo mercato.<\/h3>\n\n\n\n
di Dan H. Racek<\/em><\/p>\n\n\n\n
Lo sviluppo del settore dell\u2019energia solare \u00e8 ancora molto dinamico. Quello che \u00e8 iniziato nel 1839 con la scoperta dell\u2019effetto fotoelettrico fondamentale da parte di Alexandre Becquerel ed \u00e8 proseguito nel 1883 con la costruzione delle prime celle solari da parte di Charles Fitts, oggi \u00e8 un mercato fiorente e redditizio a livello mondiale. La decisione della Germania di abbandonare il nucleare ha riportato l\u2019attenzione della politica sull\u2019energia solare, se l\u2019intenzione \u00e8 quella di produrre circa l\u201980% del fabbisogno energetico da energie rinnovabili entro il 2050.<\/p>\n\n\n\n
\u201cIl futuro \u00e8 fotovoltaico\u201d non \u00e8 pi\u00f9 solo uno slogan<\/h3>\n\n\n\n
Il dottor Lee, Key Account Manager di RAYLASE, afferma: \u201cL\u2019esigenza mondiale di trovare soluzioni fotovoltaiche sempre pi\u00f9 efficienti aumenta enormemente ogni anno. La richiesta di energia delle grandi economie come Cina e India \u00e8 costantemente elevata e ancora non se ne vede la fine, piuttosto il contrario\u201d. In seguito a serie stime del portale di settore Solar Power Europe solo in Europa il fabbisogno di energia solare aumenter\u00e0 del 20% fino al 2030, con conseguente incremento di 500.000 posti di lavoro nel settore del fotovoltaico. Gi\u00e0 entro il 2022 il mercato del fotovoltaico europeo crescer\u00e0 fino a 30 GW.<\/p>\n\n\n\n
\u201cE questo \u00e8 solo il fabbisogno di energia solare stimato per l\u2019Europa, \u00e8 necessario sottolinearlo di nuovo\u201d prosegue il dottor Lee, un grande esperto del mercato asiatico all\u2019interno di RAYLASE. \u201cIn Cina stiamo gi\u00e0 parlando di impianti giganteschi come, per esempio, il parco fotovoltaico Longyuanxia Damm, che con 4 milioni di pannelli solari produce circa 850 megawatt. E non si vede la fine: in importanti Paesi industrializzati come India, Giappone e Stati Uniti la capacit\u00e0 fotovoltaica cumulativa globale si triplicher\u00e0 entro il 2022 fino a raggiungere 880 GW. Per non parlare della Cina, che entro il 2022 raggiunger\u00e0 una capacit\u00e0 fotovoltaica fino a 320 GW\u201d.<\/p>\n\n\n\n
Uno sguardo pi\u00f9 ravvicinato all\u2019India mostra come gi\u00e0 adesso esista un grosso potenziale di mercato fotovoltaico nella pi\u00f9 grande democrazia del mondo. \u201cImpianti come il parco fotovoltaico Pavagada producono 2.000 megawatt: abbastanza per fornire energia a 700.000 abitazioni. Gi\u00e0 questo \u00e8 impressionante, ma ora si provi a calcolare il fabbisogno energetico totale per questa popolazione di un miliardo di persone, la sua economia ancora in fase di crescita e la contemporanea svolta energetica avviata a livello mondiale. Allora forse sar\u00e0 possibile farsi una vaga idea del potenziale di cui stiamo parlando\u201d.<\/p>\n\n\n\nFonte: Rapporto ITRPV 10a edizione.\n<\/figcaption><\/figure>\n\n\n\n
Celle fotovoltaiche altamente efficienti con tecnologia PERC<\/h3>\n\n\n\n
\u201cNaturalmente lo sviluppo della tecnologia dei wafer solari prosegue costantemente da anni. E proprio in mercati del fotovoltaico particolarmente dinamici come la Cina si nota gi\u00e0 oggi un utilizzo imponente dei wafer solari prodotti con processi innovativi come la tecnologia PERC\u201d, aggiunge Wolfgang Lehmann, Product Manager presso RAYLASE.<\/p>\n\n\n\n
\u201cI wafer prodotti con il processo PERC sono attualmente pi\u00f9 efficienti di oltre il 20% nella conversione fotovoltaica rispetto alle tradizionali celle fotovoltaiche BSF o HIT. Il rapporto International Technology Roadmap for Photovoltaic (ITRPV) prevede per le celle fotovoltaiche PERC una quota di mercato globale superiore al 70 % nel 2026 e in questi processi produttivi il laser svolge un ruolo decisivo\u201d, aggiunge il dottor Lee. Nei processi di produzione PERC (\u201cPassivated Emitter Rear Contact\u201d) si ottiene una maggiore efficienza di conversione dell\u2019energia tramite uno strato di passivazione dielettrico (soprattutto Al2O3, SiO2, SiNx). Questo riduce la ricombinazione degli elettroni sul lato posteriore delle celle fotovoltaiche, dove gli elettroni subiscono una forte attrazione da parte dello strato di alluminio. Cos\u00ec aumenta il numero di elettroni che raggiunge l\u2019emettitore frontale e viene incrementata la densit\u00e0 di corrente. Il cosiddetto processo Laser Contact Opening (LCO) \u00e8 un passaggio importante nella produzione di celle PERC. Consente di creare aperture di contatto sul lato posteriore passivante tramite ablazione laser. L\u2019attenzione si concentra sulla rimozione selettiva di strati passivanti secondo un modello tratteggiato, puntiforme o lineare.<\/p>\n\n\n\n
\u201cTipiche procedure per l\u2019apertura del lato posteriore della cella sono il processo di rimozione meccanico o di corrosione chimica a umido. Dal punto di vista della velocit\u00e0 e delle scorie entrambe le procedure non sono praticabili (la seconda in particolare a causa dell\u2019elevato numero di inquinanti)\u201d, prosegue Wolfgang Lehmann. \u201cQuindi il processo con il laser \u00e8 ideale per la rimozione selettiva e senza contatto dello strato. Tuttavia, queste nuove tecnologie fotovoltaiche presentano anche nuove sfide particolarmente complesse per l\u2019intero processo di produzione dei wafer solari\u201d.<\/p>\n\n\n\nFonte: T. Dullweber et al., Photovoltaics International, vol. 13 (2011), p. 77.<\/figcaption><\/figure>\n\n\n\n
Processi di produzione innovativi per nuove potenzialit\u00e0<\/h3>\n\n\n\n
Tecnologia PERC e simili: la maggiore efficienza del wafer giustificher\u00e0 costi di produzione pi\u00f9 elevati e soluzioni pi\u00f9 costose? Massima velocit\u00e0, massima dinamica e contemporaneamente massima precisione per l\u2019impiego di una moderna tecnologia di costruzione dei wafer nella produzione industriale su larga scala: questo era l\u2019obiettivo dello sviluppo di SUPERSCAN IV-SOLAR, che \u00e8 stata ottimizzata per applicazioni come il processo PERC.<\/p>\n\n\n\n
\u201cCon SUPERSCAN IV-SOLAR RAYLASE offre esattamente l\u2019unit\u00e0 di deflessione ideale per le future procedure di produzione dei wafer solari come la tecnologia PERC ai costruttori di macchine e integratori di sistemi che desiderano muoversi in questo mercato\u201d, afferma il dottor Lee. \u201cI tipici wafer da 6 pollici richiedono tra 100 e 300 linee incise al laser, ciascuna lunga circa 155 mm e di norma distribuite uniformemente tra 0,5 mm e 2 mm. La velocit\u00e0 di produzione necessaria richiesta dall\u2019industria fotovoltaica \u00e8 di circa 3.600 wafer all\u2019ora, quindi meno di 1 secondo a wafer, per ottenere la quale lo scanner ad alta velocit\u00e0 deve assicurare una velocit\u00e0 di incisione superiore a 25 m\/s\u201d. \u201cQueste cifre mostrano che l\u2019anello mancante nei processi PERC \u00e8 una soluzione di scanner in grado di fornire simili prestazioni\u201d, aggiunge Wolfgang Lehmann. \u201cCon una velocit\u00e0 di incisione fino a 50 m\/s, una precisione di \u00b1 10 \u00b5m e la massima dinamica tramite gli specchi SiC, SUPERSCAN IV-SOLAR posiziona attualmente RAYLASE come leader mondiale in termini di prestazioni. Consente di aumentare la capacit\u00e0 produttiva e, di conseguenza, ridurre i costi di produzione!\u201d.<\/p>\n\n\n\n
3.600 wafer all\u2019ora senza ridurre l\u2019elevata qualit\u00e0 del prodotto<\/h3>\n\n\n\n
\u201cSUPERSCAN-IV\u2013SOLAR \u00e8 molto flessibile. Se, per esempio, si desidera incidere i wafer velocemente ma anche con precisione, \u00e8 possibile attivare la funzione SkyWriting per impedire accelerazioni dello scanner durante l\u2019incisione e ottenere in tal modo una maggiore precisione. In questo modo \u00e8 possibile mantenere gli impulsi del laser equidistanti tra di loro sia all\u2019inizio che alla fine della linea di incisione. Possiamo raggruppare i segmenti di linea in una linea in modo che anche presso le \u201cfinestre\u201d non si verifichino rallentamenti o accelerazioni. Qui entra in gioco la funzione \u201cDashed Line\u201d che consente di modulare il laser solo nei punti corrispondenti\u201d. Un ulteriore vantaggio \u00e8 l\u2019interazione ottimale dell\u2019unit\u00e0 di deflessione SUPERSCAN-IV SOLAR con la scheda di controllo SP-ICE-3 di RAYLASE. La scheda SP-ICE-3 consente l\u2019attivazione di due unit\u00e0 scanner per disporre cos\u00ec di due campi di lavoro per poter incidere simultaneamente due wafer con la stessa geometria ma con diverso orientamento. \u201cMolti settori con diverse applicazioni possono trarre vantaggi da questa soluzione RAYLASE. Abbiamo sviluppato SUPERSCAN-IV SOLAR per il mercato del fotovoltaico, ma \u00e8 un prodotto il cui impiego non si limita a questo settore. La nostra soluzione pu\u00f2 essere implementata per ogni applicazione che richieda un\u2019elevata velocit\u00e0 e precisione come, ad esempio, l\u2019ablazione laser di materiali\u201d, aggiunge il dottor Lee.<\/p>\n\n\n\n
Massime prestazioni per soluzioni fotovoltaiche di prossima generazione<\/h3>\n\n\n\n
L\u2019unit\u00e0 di deflessione a 2 assi SUPERSCAN IV-SOLAR \u00e8 stata studiata per soddisfare le pi\u00f9 stringenti richieste di alta velocit\u00e0 e precisione necessarie nella lavorazione delle celle fotovoltaiche. Il controllo digitale della SUPERSCAN IV-SOLAR permette massime velocit\u00e0 fino a 50 m\/s. La sua solida costruzione in blocco master consente di utilizzare potenze del laser fino a 2 kW. Inoltre, la scheda di controllo SP-ICE-3 e il relativo software di RAYLASE completano perfettamente la dotazione di controllo delle unit\u00e0 di deflessione tramite protocollo SL2-100 a 20 bit oppure protocollo XY2-100 a 16 bit. In questo contesto i costruttori di macchine e gli integratori di sistemi dispongono di un\u2019ampia gamma di singole possibilit\u00e0 di configurazione. Sono disponibili lenti, finestre di protezione, substrati e rivestimenti degli specchi per tutti i comuni tipi di laser, lunghezze d\u2019onda, densit\u00e0 di potenza, distanze focali e campi di lavoro.<\/p>\n\n\n\n
Produzione di wafer solari per i mercati di oggi e di domani<\/h3>\n\n\n\n
Con prodotti come SUPERSCAN-IV-SOLAR, RAYLASE \u00e8 pronta per applicazioni innovative. \u201cE naturalmente lo sviluppo non si ferma\u201d, afferma Wolfgang Lehmann. \u201cCome gi\u00e0 sottolineato, con SUPERSCAN-IV-SOLAR offriamo l\u2019unit\u00e0 di deflessione ottimale per macchine destinate alla fabbricazione di wafer PERC. Inoltre, stiamo gi\u00e0 pensando a un\u2019ulteriore fase di test delle nostre unit\u00e0 scanner nel cosiddetto processo LDSE, acronimo di \u201cLaser-Doped Selective Emitter\u201d. Si tratta di un processo che porter\u00e0 sicuramente a un ulteriore incremento delle prestazioni dei wafer solar\u201d. Il mercato dell\u2019energia fotovoltaica continua a crescere e di conseguenza i costruttori di macchine e gli integratori di sistemi, che ora possono sfruttare la nostra esperienza, avranno sempre pi\u00f9 beneficio nella realizzazione dei loro sistemi. \u201cI prodotti RAYLASE sono gi\u00e0 utilizzati da molti anni nelle soluzioni solari e fotovoltaiche. Il nostro primo cliente era un vero precursore del settore, che all\u2019epoca ha acquistato solamente da noi le unit\u00e0 di deflessione. Oggi siamo partner di numerose imprese a cui non forniamo solo componenti hardware ma che sosteniamo anche attivamente nella realizzazione delle loro soluzioni. RAYLASE pu\u00f2 offrire un intero portafoglio di soluzioni, dalle pi\u00f9 convenienti con SUPERSCAN-IIE 15, a quelle con prestazioni di alto livello di SUPERSCAN-IV, fino alle soluzioni ultraveloci con UHSS-II. Lavoriamo a stretto contatto con il cliente per supportarlo nell\u2019incremento della produttivit\u00e0 senza pregiudicare la precisione. RAYLASE dispone della tecnologia per offrire prestazioni elevate, alta velocit\u00e0 e flessibilit\u00e0, per soddisfare le esigenze della fabbricazione industriale di celle PERC\u201d.<\/p>\n\n\n\n
\u201cUn ulteriore, importante valore aggiunto di un impianto di produzione di wafer dotato di tecnologia RAYLASE \u00e8 rappresentato dal fatto che risulta efficiente e, di conseguenza, pi\u00f9 economico di soluzioni analoghe\u201d, dichiara il dottor Lee. \u201cLa ragione principale \u00e8 che i prodotti della concorrenza sono disponibili o in versione analogica o completamente digitale: la prima consente un risparmio dei costi ma a scapito delle prestazioni e, di conseguenza, anche della concorrenzialit\u00e0. Una soluzione completamente digitale, invece, \u00e8 ancora molto costosa e proibitiva per molte imprese, soprattutto parlando di molteplici macchine per la produzione su larga scala\u201d. I prodotti di RAYLASE, come SUPERSCAN IV\u2013SOLAR o la scheda di controllo SP-ICE-3, possono essere installati anche in un ambiente semi-digitale, consentendo in tal modo una soluzione ideale ed equilibrata in termini di prestazioni ed efficienza. \u201cDa circa 10 anni abbiamo imparato dal mercato tedesco quanto sia importante questo equilibrio\u201d, conclude Wolfgang Lehmann. \u201cE oggi possiamo trasferire al settore del fotovoltaico le nostre esperienze maturate nell\u2019ambito di diversi progetti realizzati nel passato, per sviluppare le soluzioni di domani insieme ai costruttori di macchine e agli integratori di sistemi\u201d. Il dottor Lee conclude: \u201cQuesta volont\u00e0 di trasferire tutta a nostra esperienza nei progetti dei nostri partner \u00e8 anche espressa dal nuovo slogan dell\u2019azienda: THE POWER OF WE. Sia per i clienti che abbiano gi\u00e0 avuto esperienze nel campo del fotovoltaico in qualit\u00e0 di costruttori di macchine o integratori di sistemi, sia quelli che vogliano cimentarsi per la prima volta con la loro impresa in questo mercato del futuro, noi di RAYLASE siamo il partner ottimale per la progettazione e l\u2019integrazione dei componenti hardware e l\u2019assistenza nel settore delle unit\u00e0 di deviazione laser\u201d. <\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"
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