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 materialsEste processo, baseado numa solução de íons de prata, é alegado para alcançar ligações de alta qualidade.
Os pesquisadores demonstraram a resistência do processo na encapsulamento de vidro, usando uma amostra contendo um chip de célula solar.
A soldagem vidro-vidro é um dos vários métodos de vedação de bordas utilizados na encapsulamento de dispositivos fotovoltaicos solares.Acredita-se que contribua para melhorar a durabilidade e a redução de custos dos módulos fotovoltaicosÉ também uma direcção tecnológica chave para aumentar a eficiência de reciclagem dos painéis solares.
Os lasers de femtossegundos, um laser infravermelho que emite pulsos laser únicos extremamente curtos, são atualmente amplamente utilizados em procedimentos oftalmológicos, como cirurgia de catarata.
Num artigo intitulado "Microwelding of Transparent Rigid Solar Cell Encapsulation Using Femtosecond Laser Photochemical Reduction of Silver Ion Solution"," Os investigadores observam que um esquema de ligação de alta qualidade para materiais de encapsulamento fotovoltaico é crucialA solução de íons de prata proposta fornece uma camada intermédia para a solda, permitindo a micro-soldagem a laser femtossegundo de vidro e materiais diferentes.
Os resultados experimentais mostraram que os nanoclusters de prata fotoquímicamente reduzidos em solução aumentaram a resistência ao cisalhamento do vidro para 27,36 MPa a uma baixa densidade de energia de entrada (2,4 J/cm2).A equipa de investigação afirmou que a solução de íons de prata não só melhorou a eficiência de utilização de energia, mas também suprimiu a formação de rachaduras de solda, aumentando a aplicabilidade da soldagem a laser femtossegundo assistida por camada líquida.
Os pesquisadores também realizaram experiências de soldagem em silício monocristalino e safira,Materiais que representam materiais ópticos e semicondutores com propriedades termofísicas significativamente diferentes"Apesar dessas diferenças nas propriedades do material, a soldagem a laser de femtossegundos conseguiu conexões de heterojunção com sucesso", declarou a equipe.
As amostras experimentais incluíram vidro de sílica comercial (20 × 20 × 1 mm), vidro de safira (20 × 20 × 1 mm) e silício monocristalino (10 × 10 × 0,33 mm).O sistema a laser utilizado nos experimentos foi um sistema PHOS PH2-20W.
A equipe então testou as propriedades de vedação do chip de célula solar de silício encapsulado. O dispositivo fotovoltaico usou um substrato de vidro de quartzo e eletrodos de fita condutora, colocados em água.Para facilitar a monitorização de sinais eléctricos, a interface superior da estrutura da embalagem foi deixada intencionalmente sem soldagem.
Os pesquisadores observaram: "O chip de célula solar encapsulado manteve a condutividade elétrica enquanto submerso em água. 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. "
A fiabilidade deste método foi ainda verificada através de ensaios de choque térmico e estanqueidade, que demonstraram a sua conformidade com a classificação de impermeabilidade IPX7 e com as normas 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 materialsEste processo, baseado numa solução de íons de prata, é alegado para alcançar ligações de alta qualidade.
Os pesquisadores demonstraram a resistência do processo na encapsulamento de vidro, usando uma amostra contendo um chip de célula solar.
A soldagem vidro-vidro é um dos vários métodos de vedação de bordas utilizados na encapsulamento de dispositivos fotovoltaicos solares.Acredita-se que contribua para melhorar a durabilidade e a redução de custos dos módulos fotovoltaicosÉ também uma direcção tecnológica chave para aumentar a eficiência de reciclagem dos painéis solares.
Os lasers de femtossegundos, um laser infravermelho que emite pulsos laser únicos extremamente curtos, são atualmente amplamente utilizados em procedimentos oftalmológicos, como cirurgia de catarata.
Num artigo intitulado "Microwelding of Transparent Rigid Solar Cell Encapsulation Using Femtosecond Laser Photochemical Reduction of Silver Ion Solution"," Os investigadores observam que um esquema de ligação de alta qualidade para materiais de encapsulamento fotovoltaico é crucialA solução de íons de prata proposta fornece uma camada intermédia para a solda, permitindo a micro-soldagem a laser femtossegundo de vidro e materiais diferentes.
Os resultados experimentais mostraram que os nanoclusters de prata fotoquímicamente reduzidos em solução aumentaram a resistência ao cisalhamento do vidro para 27,36 MPa a uma baixa densidade de energia de entrada (2,4 J/cm2).A equipa de investigação afirmou que a solução de íons de prata não só melhorou a eficiência de utilização de energia, mas também suprimiu a formação de rachaduras de solda, aumentando a aplicabilidade da soldagem a laser femtossegundo assistida por camada líquida.
Os pesquisadores também realizaram experiências de soldagem em silício monocristalino e safira,Materiais que representam materiais ópticos e semicondutores com propriedades termofísicas significativamente diferentes"Apesar dessas diferenças nas propriedades do material, a soldagem a laser de femtossegundos conseguiu conexões de heterojunção com sucesso", declarou a equipe.
As amostras experimentais incluíram vidro de sílica comercial (20 × 20 × 1 mm), vidro de safira (20 × 20 × 1 mm) e silício monocristalino (10 × 10 × 0,33 mm).O sistema a laser utilizado nos experimentos foi um sistema PHOS PH2-20W.
A equipe então testou as propriedades de vedação do chip de célula solar de silício encapsulado. O dispositivo fotovoltaico usou um substrato de vidro de quartzo e eletrodos de fita condutora, colocados em água.Para facilitar a monitorização de sinais eléctricos, a interface superior da estrutura da embalagem foi deixada intencionalmente sem soldagem.
Os pesquisadores observaram: "O chip de célula solar encapsulado manteve a condutividade elétrica enquanto submerso em água. 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. "
A fiabilidade deste método foi ainda verificada através de ensaios de choque térmico e estanqueidade, que demonstraram a sua conformidade com a classificação de impermeabilidade IPX7 e com as normas CEI 60529:2013.
