A research team from Hebei University of Science and Technology in China and the RIKEN Advanced Photonics Center in Japan has developed a new laser microwelding technology for transparent and rigid materialsयह प्रक्रिया, चांदी आयन समाधान के आधार पर, उच्च गुणवत्ता वाले कनेक्शन प्राप्त करने के लिए दावा किया जाता है।

शोधकर्ताओं ने सौर सेल चिप युक्त एक नमूना का उपयोग करके कांच के कैप्सुलेशन में इस प्रक्रिया की ताकत का प्रदर्शन किया। वेल्डेड कांच कैप्सुलेशन पानी के नीचे कार्यात्मक बना रहा।

ग्लास-टू-ग्लास वेल्डिंग सौर फोटोवोल्टिक डिवाइस में उपयोग की जाने वाली कई किनारे सील करने वाली विधियों में से एक है।यह माना जाता है कि यह फोटोवोल्टिक मॉड्यूल की स्थायित्व में सुधार और लागत में कमी में योगदान देता है।यह सौर पैनलों की रीसाइक्लिंग दक्षता बढ़ाने के लिए एक महत्वपूर्ण तकनीकी दिशा भी है।

फेमटोसेकंड लेजर, एक अवरक्त लेजर जो बेहद छोटी एकल लेजर धड़कनें उत्सर्जित करता है, वर्तमान में मोतियाबिंद सर्जरी जैसी नेत्र चिकित्सा प्रक्रियाओं में व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है।

एक पेपर में जिसका शीर्षक था "फिमटोसेकंड लेजर फोटोकेमिकल रिडक्शन ऑफ सिल्वर आयन सॉल्यूशन का उपयोग करके पारदर्शी कठोर सौर सेल इन्कैप्सुलेशन का माइक्रोवेल्डिंग"," शोधकर्ताओं का कहना है कि फोटोवोल्टिक इनकैप्सुलेशन सामग्री के लिए उच्च गुणवत्ता वाली कनेक्शन योजना महत्वपूर्ण हैउनका प्रस्तावित चांदी आयन समाधान वेल्ड के लिए एक मध्यवर्ती परत प्रदान करता है, जिससे कांच और अन्य सामग्री का फेमटोसेकंड लेजर माइक्रोवेल्डिंग संभव हो जाता है।

प्रयोगात्मक परिणामों से पता चला कि फोटोकेमिकली कम चांदी के नैनोक्लस्टर समाधान में कम इनपुट ऊर्जा घनत्व (2,4 J/cm2) पर कांच की कतरनी की ताकत को 27.36 MPa तक बढ़ा दिया।शोध दल ने कहा कि चांदी आयन समाधान न केवल ऊर्जा उपयोग दक्षता में सुधार किया है, लेकिन यह भी वेल्ड दरारों के गठन को दबा दिया, तरल-स्तर-सहायता प्राप्त फेमटोसेकंड लेजर वेल्डिंग की प्रयोज्यता को बढ़ाता है।

शोधकर्ताओं ने एकल क्रिस्टलीय सिलिकॉन और नीलम पर वेल्डिंग प्रयोग भी किए।सेमीकंडक्टर और ऑप्टिकल सामग्री का प्रतिनिधित्व करने वाली सामग्री जिनकी थर्मोफिजिकल गुण काफी भिन्न हैं"सामग्री गुणों में इन मतभेदों के बावजूद, फेमटोसेकंड लेजर वेल्डिंग ने सफलतापूर्वक हेटरोजंक्शन कनेक्शन प्राप्त किए", टीम ने कहा।

प्रयोगात्मक नमूनों में वाणिज्यिक सिलिका ग्लास (20 × 20 × 1 मिमी), नीलम का ग्लास (20 × 20 × 1 मिमी) और एकल क्रिस्टलीय सिलिकॉन (10 × 10 × 0.33 मिमी) शामिल थे।प्रयोगों में प्रयुक्त लेजर प्रणाली एक Pharos PH2-20W प्रणाली थी.

इसके बाद टीम ने कैप्सुलेटेड सिलिकॉन सोलर सेल चिप के सीलिंग गुणों का परीक्षण किया। फोटोवोल्टिक डिवाइस में क्वार्ट्ज ग्लास सब्सट्रेट और पानी में रखे गए चालक टेप इलेक्ट्रोड का इस्तेमाल किया गया।विद्युत संकेतों की निगरानी को सुविधाजनक बनाने के लिए, पैकेज संरचना के ऊपरी इंटरफ़ेस को जानबूझकर गैर वेल्डेड छोड़ दिया गया था।

शोधकर्ताओं ने कहा, "सौर सेल चिप ने पानी में डूबने के दौरान विद्युत चालकता बनाए रखी। This demonstrates that the silver ion solution-assisted femtosecond laser welding process can achieve high-strength connections and effectively mitigate the effects of moisture and other extreme environmental factors on solar device performance. "

इस विधि की विश्वसनीयता को थर्मल सदमे और जलरोधक परीक्षणों के माध्यम से और सत्यापित किया गया, जिसमें यह दिखाया गया कि यह IPX7 जलरोधक रेटिंग और IEC 60529:2013 मानकों को पूरा करता है।