La experiencia de Potomac Photonics en el micromecanizado láser de materiales frágiles ayuda al NIST a probar nuevas células solares para garantizar los estándares de fabricación de la industria de la energía solar.
La energía solar es la fuente de energía de más rápido crecimiento en los Estados Unidos y la base instalada total está creciendo exponencialmente. Con el crecimiento explosivo surge la necesidad de mejores células fotovoltaicas [PV] para satisfacer con éxito la demanda. Los productos de bajo rendimiento son la sentencia de muerte para cualquier industria nueva, ya que los nuevos clientes no se quedarán si no se cumplen los resultados prometidos.
Para garantizar el rendimiento de las células solares, el Instituto Nacional de Normas y Tecnología [NIST] está realizando pruebas de caracterización y medición de dispositivos fotovoltaicos. Como parte no reguladora del Departamento de Comercio de los Estados Unidos, el NIST se encarga de promover la innovación y la competitividad industrial de los EE. UU. mediante el avance de la ciencia, las normas y la tecnología de medición. Una serie de programas garantizan la calidad de las piezas y los materiales para asegurar el éxito de los fabricantes estadounidenses, lo que se espera que conduzca a una economía robusta. En particular, el NIST apoya al Laboratorio Nacional de Energías Renovables del Departamento de Energía, ya que el NIST tiene datos más fundamentales y puede asumir un papel proactivo en las normas.
En el grupo de Transferencia de Calor y Sistemas de Energía Alternativa del NIST en Gaithersburg, Maryland, el científico investigador Behrang Hamadani está diseñando herramientas para medir el rendimiento eléctrico de las células solares con un enfoque en la metrología. “Existe mucha preocupación por la eficiencia de conversión de energía y el rendimiento de los paneles fotovoltaicos, especialmente los construidos fuera del país”, explica Behrang. “En consecuencia, necesitamos verificar las especificaciones y, a veces, los fabricantes necesitan una referencia altamente calibrada con la que comparar un nuevo producto. Por eso, brindamos a la industria confianza en sus propios materiales”.
Behrang ha estado trabajando recientemente en una célula solar especial en una única oblea de silicio que no estaba encapsulada. Como es más fácil caracterizar un área más pequeña en condiciones de simulación, las células de 2 cm son el tamaño de célula de referencia estándar. Al necesitar cortar la oblea en trozos más pequeños, Behrang encontró a Potomac Photonics, que estaba convenientemente en Baltimore, un poco al norte de la sede del NIST.
Pero dejando de lado la proximidad, Behrang llegó al lugar correcto. La oblea tenía solo 160 micrones de espesor, lo que la hacía bastante frágil y el material patentado era susceptible a agrietarse, lo que haría que toda la oblea fuera inútil debido a las tensiones en toda el área. Behrang comentó que cortar una oblea en cubitos "parece simple, pero al ser un material nuevo, el micromaquinado láser de la oblea sin agrietarla fue un gran problema para nosotros".
“Trabajar con materiales frágiles como obleas de silicio delgadas o vidrio es una especialidad de Potomac”, agrega Mike Adelstein, presidente y director ejecutivo de Potomac. “Potomac cuenta con procesos de mecanizado de desarrollo y manipulación de piezas que brindan a nuestros clientes los resultados que necesitan sin dañar el sustrato”.
Potomac estaba entusiasmado por trabajar en este interesante proyecto con el NIST. Esperamos que nuestro corte por láser de obleas de silicio pueda ayudar al mundo a ampliar las fuentes de energía alternativas para hacer del medioambiente un lugar más saludable para las generaciones futuras.
