Outil laser de mise à feu de cellules solaires

Fourniture d’un équipement réalisant le procédé « laser induced firing » sur des cellules solaires c-Si métallisé sur les deux faces. Le laser génère une forte densité de porteurs de charge dans la cellule polarisée afin de provoquer un échauffement localisé au niveau des zones métalliques et d’améliorer la résistance de contact. La recette de procédé dite « best known », destinée aux cellules TOPCon industrielles, est libre d’utilisation par le CEA.

Cellules, chargement et traitement

L’équipement doit traiter les cellules à contacts sur les deux faces, avec ou sans busbars, ainsi que les cellules IBC avec un chuck de contact spécifique. Il doit accepter les formats M10, G12, G12R, demi-G12 et demi-M10, et les cellules d’épaisseur ≥ 110 µm. Le chargement et le déchargement sont manuels ; un convoyeur automatique transfère les cellules vers la chambre de traitement. Le contact électrique dans la chambre est pneumatique et la polarisation peut atteindre ±25 V.

La source principale est un laser infrarouge de classe 1. Le logiciel doit permettre de spécifier, pour chaque étape, la puissance laser, le temps de traitement et les caractéristiques de polarisation. Le poids inférieur à 500 kg et les dimensions inférieures à 200 × 100 × 200 cm sont préférables (F1) ; les compatibilités de cellules, le convoyeur, le contact pneumatique, la polarisation et la source laser de classe 1 sont requis (F0).

Installation, interfaces et fournitures associées

Le fournisseur prend en charge le transport et le démarrage de l’outil, et fournit sa déclaration de conformité, son plan d’ensemble, sa fiche technique et ses plans, les schémas pneumatiques et électriques, les instructions d’utilisation en anglais (en français si possible), la liste des pièces spécifiques de maintenance et les détails des opérations de maintenance préventive. Le CEA assure la livraison de l’équipement, sa manutention et sa mise en place ; le raccordement aux utilités et les moyens de mesure pour la réception lui incombent également.

L’offre doit préciser les fluides, puissances et interfaces nécessaires dans une matrice des utilités : équipements concernés, raccordements, consommations et débits, pressions, températures, pureté et contraintes d’installation. Les réseaux disponibles comprennent notamment l’eau de refroidissement, l’eau déionisée, le vide process, l’azote et l’air comprimé propre. Les rejets d’effluents en sortie machine doivent rester à moins de 60 °C ; les réseaux et traitements diffèrent selon qu’il s’agit d’effluents aqueux, concentrés ou solvants. Le fournisseur transmet le planning d’installation au moins un mois avant l’installation.

Si un ordinateur est livré avec l’équipement, il doit disposer de Windows 11 Enterprise, d’une protection antivirus compatible avec Symantec Endpoint Protection 14.3 au minimum, de disques en RAID et d’un réseau Ethernet filaire. Le fournisseur remet les fichiers d’installation et clés de licence nécessaires à la réinstallation, puis une image disque de chaque ordinateur à la fin de la garantie. L’accès distant est prévu via l’interface SOPHOS ; une autre interface nécessiterait une dérogation du CEA, sans engagement de sa part.

Réception, formation et maintenance

La réception suit la livraison complète, l’installation, la mise en service et la réussite des essais. Les essais comprennent la manutention de cellules de différentes tailles sans casse, la vérification d’un contact électrique effectif, puis des mesures I‑V avant et après traitement sur au moins 10 cellules TOPCon : variation de rendement et gain de rendement après traitement avec les paramètres optimaux.

Le fournisseur assure la formation à l’utilisation de 3 à 5 personnes, et la formation à la maintenance de premier niveau et à la maintenance avancée de 5 personnes chacune. Les contenus couvrent notamment le fonctionnement et les logiciels, les recettes, le chargement des cellules, les changements de format, les calibrations, les interverrouillages et les procédures de maintenance, avec leurs risques.

La garantie couvre les pièces hors consommables, la main-d’œuvre, le transport et les déplacements ; une demande d’intervention par fax ou courriel doit donner lieu à réparation au plus tard dans les 48 heures, du lundi au vendredi entre 8 h et 16 h 30. Le dossier de maintenance comprend les durées de vie et sensibilités au nombre de cycles des composants, la fréquence et la faisabilité des remplacements, des listes de pièces de rechange, les manuels et schémas, les procédures de contrôle et d’étalonnage, ainsi que les outils et dispositifs spécifiques nécessaires. Des propositions de contrat de maintenance après garantie peuvent porter sur le service complet ou sur la maintenance préventive assortie de corrective à la demande.