Lechengs Mehrstrahl-Synchronverarbeitung mit 12-Strahl-Aufteilung steigert die Effizienz um 200 %
1. Revolutionierung der Solarzellenfertigung durch Mehrstrahl-Lasertechnologie
Im wettbewerbsintensiven Markt der Perowskit-Solarzellenproduktion sind Durchsatz und Präzision von entscheidender Bedeutung. Herkömmliche Einzellasersysteme stoßen bei der Bearbeitung großformatiger Module an ihre Grenzen, was häufig zu Engpässen führt, die Produktionsgeschwindigkeit und Skalierbarkeit einschränken. Die bahnbrechende Mehrstrahl-Synchronisationstechnologie von Lecheng Intelligent begegnet dieser Herausforderung durch den Einsatz von bis zu 12 unabhängig gesteuerten Laserstrahlen, die synchron arbeiten, um Solarmodule gleichzeitig zu ritzen, zu strukturieren oder zu reinigen. Dieser innovative Ansatz teilt eine einzelne Laserquelle mithilfe fortschrittlicher diffraktiver optischer Elemente (DOEs) in mehrere Strahlen auf. Jeder Strahl ist so kalibriert, dass eine gleichmäßige Energieverteilung und Spotgröße (±2 % Abweichung) gewährleistet sind. Durch die Synchronisierung dieser Strahlen mit Hochgeschwindigkeits-Galvo-Scannern und Präzisionspositioniertischen erzielen die Systeme von Lecheng eine 200 % höhere Effizienz im Vergleich zu herkömmlichen Einzelstrahlverfahren – die Bearbeitung eines 2,4 × 1,2 m großen Perowskit-Moduls dauert weniger als 10 Minuten. Dieser Produktivitätssprung geht mit einer außergewöhnlichen Gleichmäßigkeit einher. Das 12-Strahl-System gewährleistet eine identische Bearbeitungsqualität über die gesamte Paneeloberfläche und beseitigt so die bei sequenziellen Laser-Workflows üblichen Unregelmäßigkeiten zwischen Rand und Mitte.
2. Präzisionstechnik: Wie die 12-Strahl-Aufteilung die Qualität verbessert und die Kosten senkt
Der Kernvorteil der Mehrstrahltechnologie von Lecheng liegt in der nahtlosen Integration optischer Innovation und Bewegungssteuerung. Jeder geteilte Strahl wird einer präzisen Homogenisierung unterzogen, um ein gleichmäßiges Intensitätsprofil zu gewährleisten. Dies ist entscheidend für Anwendungen wie das Ritzverfahren P1-P3, bei dem die Tiefenkontrolle im Mikrometerbereich die elektrische Isolation und die Zelleffizienz bestimmt. Die integrierten Strahlüberwachungssensoren des Systems erfassen kontinuierlich die Energieabgabe pro Kanal und passen die Leistungszufuhr automatisch an, um Schwankungen auszugleichen – eine Funktion, die die Prozessvariabilität um 60 % reduziert. Für Hersteller bedeutet dies geringere Betriebskosten: Der Mehrstrahlansatz minimiert den Verschleiß der Laserquelle durch die Verteilung der Arbeitslast auf die Kanäle und verlängert die Lebensdauer der Anlagen um 30 %. Darüber hinaus ermöglicht die Kompatibilität der Technologie mit verschiedenen Laserquellen (von Nanosekunden-Infrarot bis Pikosekunden-Grün) die Anpassung an spezifische Materialstapel. Bei der Perowskit-P2-Strukturierung erreicht das 12-Strahl-System beispielsweise eine Strukturbreite von 30±2μm bei einer Wärmeeinflusszone unter 1μm, wodurch Zellwirkungsgrade von über 18 % ermöglicht werden, während gleichzeitig die Breite der Totzone unter 150μm gehalten wird.
3. Auswirkungen in der Praxis: Produktionsskalierung für Gigawatt-pro-Jahr-Fabriken
Die Skalierbarkeit der Mehrstrahltechnologie von Lecheng revolutioniert die Wirtschaftlichkeit der Solarzellenfertigung. In einer kürzlich erfolgten Implementierung für eine 100-MW-Perowskit-Produktionslinie erreichte das 12-Strahl-System einen Durchsatz von 120 Modulen pro Stunde – das Dreifache der Leistung von Einstrahl-Alternativen – bei einer Ausbeute von über 98 %. Dank des modularen Designs können Fabriken ihre Kapazität schrittweise durch Hinzufügen weiterer Strahlkanäle erweitern und so kostspielige Komplettanlagenaustausche vermeiden. Neben Perowskit-Anwendungen kommt die Technologie auch der Produktion flexibler Solarmodule zugute. Die Roll-to-Round-Variante von Lecheng nutzt die 12-Strahl-Aufteilung, um 500 mm breite flexible Substrate mit einer Geschwindigkeit von 1,5 m/min zu bearbeiten. Diese Vielseitigkeit erstreckt sich auch auf aufstrebende Branchen wie das Bipolarplattenschweißen für Wasserstoff-Brennstoffzellen, wo die synchronisierte Mehrstrahlverarbeitung leckagefreie Nähte auch bei hohen Produktionsvolumina gewährleistet. Während die Solarindustrie auf die Produktion im Terawatt-Maßstab hinarbeitet, bietet die Multi-Beam-Plattform von Lecheng einen nachhaltigen Weg zu höherer Effizienz, niedrigeren Stromgestehungskosten und schnellerer Amortisation – und beweist damit, dass Innovationen in der Laserbearbeitung der Schlüssel zur Erschließung des vollen Potenzials sauberer Energie sind.
Abschluss
Die Mehrstrahl-Synchronbearbeitung von Lecheng ist mehr als nur eine technische Verbesserung – sie bedeutet einen Paradigmenwechsel in der Solarzellenfertigung. Durch die Kombination von beispielloser Geschwindigkeit mit submikrometergenauer Präzision ermöglicht die Technologie Herstellern, den globalen Bedarf an sauberer Energie zu decken und gleichzeitig die Kosten zu senken. Damit setzt sie einen neuen Standard für die Zukunft der Branche.
