التعاون مع العميل في ضبط العمليات: يقوم مهندسو شركة ليتشنغ بتحسين المعلمات لمجموعات المواد الجديدة.
1. الحاجة الماسة إلى حلول ليزر مخصصة في التصنيع المتقدم
في مجالات خلايا البيروفسكايت الشمسية والإلكترونيات المرنة وخلايا وقود الهيدروجين سريعة التطور، يبتكر المصنّعون باستمرار تركيبات مواد جديدة لتحقيق أداء أعلى. مع ذلك، تُشكّل كل تركيبة مواد جديدة - سواءً كانت تركيبة بيروفسكايت مبتكرة، أو بوليمر موصل متخصص، أو بنية أغشية رقيقة متعددة الطبقات - تحديات فريدة لمعالجة الليزر. غالبًا ما تفشل معايير الليزر القياسية في مراعاة الاختلافات في سُمك المادة، والحساسية الحرارية، وعتبات الاستئصال، مما يؤدي إلى نتائج دون المستوى الأمثل، مثل التلف الناتج عن الحرارة المفرطة، أو عدم إزالة الطبقات بالكامل، أو عدم انتظام النقوش. تتصدى شركة ليتشنغ ذكي لهذا التحدي من خلال تعاون وثيق مع عملائها، حيث يعمل مهندسوها مباشرةً مع المصنّعين لتوصيف المواد الجديدة وتطوير وصفات معالجة ليزر مُخصصة. يضمن هذا النهج التعاوني معايرة معايير الليزر بدقة لكل تركيبة مواد محددة، بما في ذلك اختيار الطول الموجي (الأشعة تحت الحمراء 1064 نانومتر، أو الأخضر 532 نانومتر، أو الأشعة فوق البنفسجية 355 نانومتر)، ومدة النبضة (من النانوثانية إلى الفيمتوثانية)، وكثافة الطاقة، ومعدل التكرار. على سبيل المثال، عندما قدم مصنع البيروفسكايت طبقة نقل إلكترونية جديدة ذات حساسية حرارية أعلى، أجرى فريق ليتشنغ اختبارات في الموقع لضبط طاقة النبض وسرعة المسح، مما أدى إلى إزالة الطبقة بالكامل مع الحد من تلف طبقة أكسيد الموصل الشفاف إلى أقل من 20٪ من سمك الطبقة - وهو شرط أساسي للحفاظ على كفاءة الخلية.
2. عملية التعاون: من الاختبارات المعملية إلى التنفيذ الإنتاجي
تتبع شركة ليتشنغ في تعاونها مع عملائها منهجية منظمة من أربع مراحل تربط بين البحث المختبري والإنتاج الضخم. تبدأ المرحلة الأولى بتوصيف المواد في مختبرات التطبيقات التابعة لشركة ليتشنغ، حيث يحلل المهندسون الخصائص البصرية والتوصيل الحراري والتصاق الطبقات في رُزم المواد الجديدة باستخدام قياس الاستقطاب الطيفي والتصوير الحراري والمجهر المقطعي. في المرحلة الثانية، يطور الفريق معايير الليزر الأولية من خلال تصميم التجارب، ويختبر متغيرات مثل حجم البؤرة وتداخل النبضات ومعايير الغاز المساعد. تتضمن المرحلة الثالثة التحقق الميداني في مواقع العملاء، حيث يدمج مهندسو ليتشنغ وحدات الليزر مع خطوط الإنتاج الحالية ويجرون مراقبة فورية للعملية باستخدام كاميرات وأجهزة استشعار عالية السرعة. تركز المرحلة الأخيرة على نقل المعرفة، حيث تقدم ليتشنغ وثائق شاملة وتدريبًا لفنيي العملاء. ومن الأمثلة البارزة على ذلك التعاون مع شركة رائدة في تصنيع البيروفسكايت لتحسين عملية الكتابة P2 لتركيبة جديدة من البيروفسكايت ثلاثية الكاتيونات. من خلال الاختبارات المتكررة، تمكن مهندسو شركة ليتشنغ من تقليل المنطقة المتأثرة بالحرارة من 5 ميكرومتر إلى أقل من 1 ميكرومتر مع الحفاظ على عرض الخطوط عند 40±2 ميكرومتر، مما أدى في النهاية إلى زيادة كفاءة الخلية للعميل بنسبة 1.5% مطلقة - وهو مكسب كبير في صناعة الطاقة الشمسية شديدة التنافسية.
3. فوائد ملموسة: تسريع الابتكار وتقليل وقت الوصول إلى السوق
يُحقق نهج ضبط العمليات التعاوني مزايا ملموسة في جوانب متعددة. فبالنسبة للمصنّعين، يُقلل هذا النهج دورات التطوير بنسبة تتراوح بين 30 و50% مقارنةً بتحسين المعلمات داخليًا، إذ يُوظّف مهندسو ليتشنغ خبراتهم المتخصصة المُستقاة من مئات التطبيقات المماثلة. كما تُحسّن المعلمات المُخصصة إنتاجية التصنيع بنسبة تتراوح بين 3 و8% من خلال تقليل العيوب، مثل تلف طبقة أكسيد الموصل الشفاف (إجمالي تكلفة الملكية) في عمليات الكتابة P2/P3 أو الشقوق الدقيقة في قطع الزجاج. إضافةً إلى ذلك، يُتيح نموذج الشراكة التحسين المستمر، فبينما يُحسّن العملاء تركيبات موادهم، تُقدّم ليتشنغ تحديثات مستمرة للمعلمات من خلال المراقبة عن بُعد والزيارات الميدانية ربع السنوية. وإلى جانب فوائد العملية المباشرة، يُعزز هذا التعاون الابتكار من خلال إنشاء حلقات تغذية راجعة بين مُطوّري المواد ومُورّدي المعدات. فعلى سبيل المثال، أثّرت رؤى ليتشنغ المُستقاة من عملها مع مُصنّعي البيروفسكايت المرن بشكل مباشر على تطوير سلسلة ليزرات RFS20 الخاصة بهم، والتي تتميز الآن بإدارة حرارية مُحسّنة لمعالجة الركائز المرنة الحساسة للحرارة. تعمل هذه العلاقة التكافلية على تسريع تسويق مواد الجيل القادم، بدءًا من خلايا البيروفسكايت والسيليكون المزدوجة وصولًا إلى الخلايا الشمسية الشفافة، مما يساهم في نهاية المطاف في حلول طاقة متجددة أكثر كفاءة وبأسعار معقولة.
خاتمة
يمثل نهج شركة ليتشنغ ذكي الذي يركز على العميل في ضبط العمليات نقلة نوعية في التصنيع المتقدم، حيث يعمل موردو المعدات كشركاء في الابتكار بدلاً من مجرد بائعين. ومن خلال الجمع بين الخبرة الفنية العميقة والتعاون العملي، تُسرّع ليتشنغ من تبني المواد الجديدة مع ضمان الأداء الأمثل والموثوقية، مما يدفع في نهاية المطاف نحو مستقبل أكثر استدامة.
