تي في فيجن الماليزية تنشر أنظمة فحص التألق الضوئي في سبع مراحل من سلسلة تصنيع البطاريات

أخبار ar.wedoany.com، نشرت شركة TTVISION Technologies أنظمة فحص التألق الضوئي (PL) في سبع مراحل من سلسلة تصنيع الخلايا الشمسية، بهدف تحديد العيوب غير المرئية تحت الإضاءة العادية أو بواسطة الكاميرات التقليدية قبل ترسّخ تكاليف السيليكون متعدد البلورات والتقطيع والمعالجة الكيميائية والميزانية الحرارية ومعجون الفضة، وتوفير بيانات التحكم في العمليات لخطوط إنتاج خلايا TOPCon وخلايا البيروفسكايت-السيليكون الترادفية اللاحقة.

في تصنيع الخلايا الشمسية، كل خلية لا تجتاز الفحص النهائي تعني أن تكاليف جميع المراحل السابقة قد ترسّخت: السيليكون متعدد البلورات، والتقطيع، والمعالجة الكيميائية، والميزانية الحرارية، ومعجون الفضة الذي أصبح بشكل متزايد أكبر بند تكلفة منفرد. في مصانع TOPCon الحديثة، تتراكم القيمة مع كل خطوة تصنيعية تمر بها الرقاقة السيليكونية، وكلما تأخر اكتشاف العيب ارتفعت التكلفة. لذلك يتمحور اقتصاد الإنتاجية حول التوقيت: اكتشاف المشكلة قبل زيادة القيمة وليس بعدها.

تكمن الصعوبة في أن العيوب الأكثر تأثيراً على أداء الخلية عادةً ما تكون غير مرئية. فالشقوق الدقيقة، والانحرافات البلورية، والتلوث بآثار ضئيلة، والتبنيد السطحي غير المثالي، لا تظهر تحت الإضاءة العادية أو الفحص بالكاميرات التقليدية. إنها تكشف عن نفسها كهربائياً فقط — كمراكز إعادة اتحاد تفقد فيها حاملات الشحنة قبل جمعها — وعندها تكون الخلية قد اكتمل تصنيعها.

يعالج فحص التألق الضوئي هذه المشكلة بجعل الجودة الكهربائية مرئية. عند تعريض السيليكون لضوء بطول موجي مناسب، ينبعث تألق ضعيف في نطاق الأشعة تحت الحمراء. المواد السليمة الخالية من العيوب تتوهج بسطوع، بينما تظهر المناطق التي تفقد فيها حاملات الشحنة بسبب العيوب داكنة. ولأن هذا التألق يستجيب أُسّياً لنشاط إعادة الاتحاد، يستطيع فحص التألق الضوئي تضخيم التقلبات الدقيقة في المواد والعمليات إلى تباين حاد عالي الدقة، محوّلاً الرقاقة السيليكونية في غضون أجزاء من الثانية ودون تلامس إلى خريطة لأدائها الكهربائي المستقبلي.

بالنسبة لبنية TOPCon، هذه القدرة ليست ترفاً. فأداء الخلية يعتمد الآن على طبقة أكسيد نفقية فائقة الرقة بسماكة تُقاس بالمستوى الذري، وعلى تجانس التلامس المصنوع من السيليكون متعدد البلورات المطعم. الانحرافات الصغيرة التي لا يمكن رؤيتها بصرياً تتحول مباشرة إلى فقدان في جهد الدائرة المفتوحة وانخفاض في عامل الملء وتراجع في الكفاءة. يستطيع فحص التألق الضوئي اكتشاف هذه الانحرافات حين لا تزال قابلة للتصحيح، ولهذا السبب تطور من أداة تشخيص مخبرية إلى أداة رئيسية للتحكم في الإنتاج.

مبدأ قياس واحد، سبع نقاط تحكم. تنبع القيمة الاستراتيجية لفحص التألق الضوئي من تطبيقه ليس مرة واحدة فقط، بل عبر سلسلة التصنيع بأكملها. توفر أنظمة فحص التألق الضوئي من TTVISION Technologies للمصنّعين رؤية متواصلة من المواد الواردة إلى الخلايا الجاهزة للشحن، مما يتيح الاكتشاف المبكر للعيوب قبل زيادة القيمة، والتغذية الراجعة الفورية عن العمليات في الخطوات التصنيعية الحرجة، وتحسين الإنتاجية المدفوع بالبيانات، وضمان الجودة النهائي قبل دخول الخلايا إلى تجميع الوحدات.

نقاط الفحص الأولى تحقق أكبر أثر. في مرحلة السبائك والكتل السيليكونية، يكشف فحص التألق الضوئي العيوب البلورية الداخلية — شبكات الانحرافات وخطوط الانزلاق وعناقيد الشوائب — التي لولا ذلك تبقى مخفية حتى تبدأ مئات الرقاقات المقطوعة من السبيكة نفسها في الفشل في المراحل اللاحقة. فرز المواد قبل التقطيع يتيح للمصنّعين رفض السبائك التالفة مباشرة، واختيار الموردين بناءً على بيانات صلبة لا على الشهادات، ومنع بلورة معيبة واحدة من إفساد دفعة الإنتاج بأكملها.

مباشرة بعد القطع بالمنشار السلكي، تتحول خصائص المخاطر من جودة المواد إلى السلامة الميكانيكية. تشتهر الشقوق الدقيقة والتلف تحت السطحي الناتج عن النشر بقدرتها على الإفلات من الفحص التقليدي، ثم تتوسع أثناء المعالجة الحرارية والكيميائية اللاحقة إلى تشقق كامل. الفرز الشامل بالتألق الضوئي للرقاقات بعد القطع يزيل هذه المخاطر الكامنة قبل أن تواصل استهلاك تكاليف المعالجة، وتُغذّى إحصاءات العيوب الناتجة مباشرة إلى معايير المنشار السلكي وتحسين المناولة.

خلال عمليات التنقير والتنظيف والانتشار والنقش، يعمل فحص التألق الضوئي كمراقب لاستقرار العمليات. تشير المناطق الداكنة الموضعية إلى تلوث أو عدم تجانس كيميائي، بينما لا تزال الإجراءات التصحيحية رخيصة: تعديل طاولة المعالجة الرطبة بدلاً من إتلاف الدفعة بأكملها. في مرحلتي التبنيد وطبقات TOPCon — حيث تُحدَّد إمكانات كفاءة الخلية بشكل أساسي — يوفر فحص التألق الضوئي مراقبة مباشرة غير مدمرة لجودة الواجهة. الصور الساطعة المتجانسة تؤكد فعالية التبنيد؛ والبقع الداكنة تحدد بدقة مكان تسرب الأداء، وغالباً سببه.

من منظور التكلفة، تستحق نقطة الفحص قبل المعدنة اهتماماً خاصاً. المعدنة هي المرحلة التي تُودَع فيها أغلى مادة مستهلكة — معجون الفضة — على الرقاقة السيليكونية في إنتاج الخلايا. فرز الرقاقات التي تحمل شقوقاً متبقية أو إعادة اتحاد عند الحواف أو عدم تجانس غير محلول قبل هذه الخطوة مباشرة يعني أن معجون الفضة لن يُطبع إلا على الرقاقات القادرة على تحقيق الأداء المحدد. في بيئة تستمر فيها ضغوط أسعار الفضة، قد تكون هذه البوابة أحد أسرع الاستثمارات مردوداً على خط الإنتاج.

في مرحلة الخلايا الجاهزة، تُغلق حلقة فحص التألق الضوئي: تحدد الخرائط عالية الدقة أنماط الشقوق والتلوث ومناطق العيوب المرتبطة بعدم تطابق التيار ومخاطر الموثوقية طويلة الأمد، فتحجب الخلايا دون المستوى المطلوب عن تجميع الوحدات وعن مواقع محطات الطاقة — حيث تكون تكلفة إصلاح الأعطال في الموقع هي الأعلى.

استعداداً لعصر الخلايا الترادفية المدمجة، ينطبق المبدأ الفيزيائي نفسه الذي يجعل فحص التألق الضوئي لا غنى عنه للسيليكون على منصة الكفاءة التالية في القطاع. تعد خلايا البيروفسكايت-السيليكون الترادفية بوعد بتجاوز الحدود العملية للسيليكون أحادي الوصلة، لكن طبقة البيروفسكايت حساسة للغاية لعدم تجانس الطلاء وعيوب التركيب والتدهور المبكر — وهي بالضبط الظواهر التي صُمم فحص التألق الضوئي لكشفها. عند تطبيقه مباشرة بعد الترسيب، يوفر فحص التألق الضوئي تغذية راجعة سريعة غير مدمرة عن جودة الطلاء واتساق العمليات، مما يدعم المراقبة المباشرة وتطوير العمليات خارج الخط.

بالنسبة للمصنّعين، هذا الاستمرار مهم: البنية التحتية للفحص وخطوط بيانات التحكم في العمليات ومعاييرها المبنية اليوم حول فحص التألق الضوئي لخلايا TOPCon ستصبح أساس تصنيع الخلايا الترادفية غداً. تعمل TTVISION Technologies على توسيع منصة الفحص لديها على هذا المسار، مع تعزيز إنتاج السيليكون الحالي وفي الوقت نفسه إعداد عملائها لتقنيات الكفاءة العالية من الجيل التالي.

لا يتعلق فحص التألق الضوئي المباشر في نهاية المطاف باكتشاف العيوب، بل بحساب التوقيت الاقتصادي لاكتشافها. بتحويل خسائر إعادة الاتحاد غير المرئية إلى بيانات قابلة للتنفيذ ومحددة مكانياً في سبع نقاط من سلسلة الإنتاج، ينقل الفحص الشامل بالتألق الضوئي التصنيع من إدارة النفايات التفاعلية إلى التحكم الاستباقي في العمليات. ويتضاعف العائد في ثلاثة أبعاد رئيسية: إنتاجية أعلى، لأن المواد المعيبة تغادر خط الإنتاج قبل زيادة القيمة؛ وكفاءة أعلى، لأن جودة التبنيد والواجهة تُراقَب عند نقطة تكوّنها؛ وتكلفة أقل، لأن المواد الباهظة — وخاصة الفضة — لا تُستثمر إلا في الرقاقات القادرة على تحقيق المعايير. ومع سعي القطاع نحو أهداف كفاءة أكثر صرامة واستعداده لخلايا البيروفسكايت-السيليكون الترادفية، تصبح هذه الرؤية ميزة تنافسية حاسمة. يستطيع النظام مسح كل سبيكة سيليكونية وكل رقاقة وكل رقاقة قيد التصنيع وكل خلية جاهزة.

TTVISION Technologies هي شركة تابعة لـ TTVISION Holdings Berhad المدرجة في سوق ACE ببورصة ماليزيا. يقع مقرها الرئيسي في بينانغ، وتطوّر أنظمة ذكاء الإنتاجية لتصنيع الخلايا الشمسية، ولديها عملاء في عدة دول. تشمل محفظة منتجاتها فحص الرقاقات في المرحلة الأمامية (WINS)، وفحص وقياس خط الخلايا في المرحلة الوسطى (FRV-AOI)، وفرز واختبار الخلايا في المرحلة الخلفية (ICS)، وتحليلات مركز القيادة على مستوى المصنع بأكمله، وشراكات التحول في الأداء القائمة على مؤشرات الأداء الرئيسية لخطوط خلايا TOPCon الجديدة والقائمة.