أهم 10 إنجازات في تصنيع الخلايا الكهروضوئية المصنوعة من البيروفسكايت هذا العام
تتيح تقنية الكتابة بالليزر متعدد الحزم إنتاجًا على نطاق الجيجاوات
يُعدّ اعتماد أنظمة الكتابة بالليزر متعددة الحزم إنجازًا رئيسيًا في تصنيع الخلايا الكهروضوئية المصنوعة من البيروفسكايت، إذ تتيح هذه الأنظمة نقش أنماط P1-P3 وعزل حواف P4 في آنٍ واحد. وقد ساهمت تقنية تقسيم الحزم الـ 24 من شركة ليتشنغ، التي تستخدم عناصر بصرية حيودية (يفعل)، في زيادة الإنتاجية بنسبة 300% مع تقليل المناطق الميتة إلى أقل من 150 ميكرومتر. ويعالج هذا الابتكار حساسية البيروفسكايت للحرارة من خلال تمكين معالجة دقيقة لا تلامسية بدقة ±5 ميكرومتر. كما يضمن دمج أنظمة تعويض الرؤية في الوقت الفعلي وأنظمة تتبع التركيز جودة متسقة عبر الألواح كبيرة الحجم (2400×1200 مم)، مما يمهد الطريق لإنتاج بمستويات جيجاواط.
أنظمة الليزر ذات اللفائف تُسرّع من اعتماد البيروفسكايت المرن
اكتسبت الخلايا الشمسية المرنة المصنوعة من البيروفسكايت رواجًا كبيرًا مع انتشار تقنية المعالجة بالليزر من لفة إلى لفة (R2R). تحقق أنظمة R2R من شركة ليتشنغ سرعات معالجة تصل إلى 1.5 متر/دقيقة للركائز المرنة بعرض 500 مم، وتدعم ما يصل إلى 12 شعاع ليزر للعمليات المتزامنة من P1 إلى P4. من خلال الجمع بين ليزر الأشعة فوق البنفسجية/الخضراء فائق السرعة (بيكوثانية) وتتبع المسار التكيفي، تقضي هذه الأنظمة على الشقوق الدقيقة وتضمن دقة نقش تصل إلى ±10 ميكرومتر على مواد مثل مكتب تكنولوجيا المعلومات-حيوان أليف. يُعد هذا التطور بالغ الأهمية لتطبيقات الإلكترونيات القابلة للارتداء والخلايا الكهروضوئية المدمجة في المباني (BIPV)، حيث تُعد الوحدات خفيفة الوزن والقابلة للانحناء ضرورية.
تحسين العمليات باستخدام الذكاء الاصطناعي يزيد من الإنتاجية والكفاءة
أحدث الذكاء الاصطناعي ثورة في تصنيع البيروفسكايت من خلال الصيانة التنبؤية وتحسين معايير العمليات. تجمع معدات الليزر من ليتشنغ، المزودة بتقنية إنترنت الأشياء، بيانات آنية حول استقرار الشعاع ودرجة الحرارة واستجابة المادة، مستخدمةً خوارزميات التعلم الآلي للتنبؤ بالأعطال وضبط المعايير لتحقيق إنتاجية لحام تصل إلى 99.8%. على سبيل المثال، يضمن تعويض التخلف المغناطيسي المدعوم بالذكاء الاصطناعي في اختبارات تتبع نقطة الطاقة القصوى (نقطة الطاقة القصوى) قياسات دقيقة للكفاءة في ظل ظروف إضاءة متغيرة. تُقلل هذه الأنظمة الذكية وقت التوقف بنسبة 40% وتُمكّن من الإنتاج الآلي على مدار الساعة، واضعةً معايير جديدة للكفاءة التشغيلية.
أدى التقارب بين تقنيات الكتابة متعددة الحزم، والأتمتة من لفة إلى لفة، والدقة المدعومة بالذكاء الاصطناعي، إلى دفع تقنية الخلايا الكهروضوئية المصنوعة من البيروفسكايت نحو منافسة تكلفة تقنيات الطاقة الشمسية التقليدية. ولا تقتصر ابتكارات شركة ليتشنغ في مجال معالجة الليزر على معالجة قابلية التوسع في التصنيع فحسب، بل تعزز أيضًا موثوقية الوحدات وقدرات التخصيص. ومع تقدم الصناعة نحو تحقيق هدف 0.10 دولار/واط، تؤكد هذه الإنجازات الدور المحوري لتقنية الليزر في تشكيل مستقبل الطاقة الشمسية.
