Colaboración del cliente en el ajuste de procesos: los ingenieros de Lecheng optimizan los parámetros para nuevas pilas de materiales.
1. La necesidad crítica de soluciones láser personalizadas en la fabricación avanzada
En los campos en rápida evolución de las células solares de perovskita, la electrónica flexible y las pilas de combustible de hidrógeno, los fabricantes innovan constantemente con nuevas combinaciones de materiales para lograr un mayor rendimiento. Sin embargo, cada nueva combinación de materiales, ya sea una novedosa composición de perovskita, un polímero conductor especializado o una estructura de película delgada multicapa, presenta desafíos únicos para el procesamiento láser. Los parámetros láser estándar a menudo no tienen en cuenta las variaciones en el espesor del material, la sensibilidad térmica y los umbrales de ablación, lo que lleva a resultados subóptimos como daño térmico excesivo, eliminación incompleta de capas o patrones inconsistentes. Lecheng Intelligent aborda este desafío a través de una estrecha colaboración con el cliente, donde sus ingenieros trabajan directamente con los fabricantes para caracterizar nuevos materiales y desarrollar recetas de procesamiento láser a medida. Este enfoque colaborativo garantiza que los parámetros láser, incluida la selección de la longitud de onda (infrarrojo de 1064 nm, verde de 532 nm o ultravioleta de 355 nm), la duración del pulso (de nanosegundos a femtosegundos), la densidad de potencia y la tasa de repetición, estén calibrados con precisión para cada combinación de materiales específica. Por ejemplo, cuando un fabricante de perovskita introdujo una nueva capa de transporte de electrones con mayor sensibilidad térmica, el equipo de Lecheng realizó pruebas in situ para ajustar la energía del pulso y la velocidad de escaneo, logrando la eliminación completa de la capa y limitando el daño del TCO a menos del 20 % del espesor de la capa, un requisito fundamental para mantener la eficiencia celular.
2. El proceso colaborativo: desde las pruebas de laboratorio hasta la implementación en producción
La colaboración de Lecheng con sus clientes sigue un enfoque estructurado de cuatro fases que conecta la investigación de laboratorio con la producción en masa. La primera fase comienza con la caracterización del material en los laboratorios de aplicaciones de Lecheng, donde los ingenieros analizan las propiedades ópticas, la conductividad térmica y la adhesión de capas de nuevas pilas de materiales mediante elipsometría espectroscópica, termografía y microscopía transversal. En la segunda fase, el equipo desarrolla parámetros láser preliminares mediante el diseño de experimentos (DOE), probando variables como el tamaño del punto focal, la superposición de pulsos y los parámetros del gas auxiliar. La tercera fase consiste en la validación in situ en las instalaciones del cliente, donde los ingenieros de Lecheng integran los módulos láser con las líneas de producción existentes y realizan la monitorización del proceso en tiempo real mediante cámaras y sensores de alta velocidad. La fase final se centra en la transferencia de conocimientos, y Lecheng proporciona documentación y formación completas a los técnicos del cliente. Un ejemplo destacado es la colaboración con un fabricante líder de perovskita para optimizar el trazado P2 para una nueva formulación de perovskita de triple catión. A través de pruebas iterativas, los ingenieros de Lecheng redujeron la zona afectada por el calor de 5 μm a menos de 1 μm mientras mantenían anchos de rayado de 40 ± 2 μm, aumentando en última instancia la eficiencia de la celda del cliente en un 1,5 % absoluto, una ganancia significativa en la industria solar altamente competitiva.
3. Beneficios tangibles: Aceleración de la innovación y reducción del tiempo de comercialización
El enfoque colaborativo de optimización de procesos ofrece ventajas mensurables en múltiples dimensiones. Para los fabricantes, reduce los ciclos de desarrollo entre un 30 % y un 50 % en comparación con la optimización interna de parámetros, ya que los ingenieros de Lecheng aportan experiencia especializada de cientos de aplicaciones similares. Los parámetros personalizados también mejoran el rendimiento de la producción entre un 3 % y un 8 % al minimizar defectos como el daño de la capa TCO en el rayado P2/P3 o las microfisuras en el corte de vidrio. Además, el modelo de colaboración facilita la mejora continua: a medida que los clientes refinan sus pilas de materiales, Lecheng proporciona actualizaciones continuas de los parámetros mediante monitorización remota y visitas trimestrales in situ. Más allá de los beneficios inmediatos del proceso, esta colaboración fomenta la innovación al crear ciclos de retroalimentación entre los desarrolladores de materiales y los proveedores de equipos. Por ejemplo, los conocimientos adquiridos en el trabajo de Lecheng con fabricantes de perovskita flexible influyeron directamente en el desarrollo de sus láseres de rollo a redondo de la serie RFS20, que ahora incorporan una gestión térmica mejorada para el procesamiento de sustratos flexibles sensibles a la temperatura. Esta relación simbiótica acelera la comercialización de materiales de próxima generación, desde tándems de perovskita y silicio hasta células solares transparentes, contribuyendo en última instancia a soluciones de energía renovable más eficientes y asequibles.
Conclusión
El enfoque centrado en el cliente de Lecheng Intelligent para el ajuste de procesos representa un cambio de paradigma en la fabricación avanzada, donde los proveedores de equipos actúan como socios de innovación en lugar de simples proveedores. Al combinar una profunda experiencia técnica con la colaboración práctica, Lecheng acelera la adopción de nuevos materiales, garantizando al mismo tiempo un rendimiento y una fiabilidad óptimos, impulsando así el progreso hacia un futuro más sostenible.
