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激光划线设备在钙钛矿电池中的主要用途

激光划线设备在钙钛矿电池中的主要用途为p1p2p3划线,其目的是为了分割电池区域,形成串联电池,增大电压,其中需要特别注意的是控制激光划线的线宽,从而减少死区面积,增大电池有效使用面积,并在对下一层激光刻蚀的同时保证不伤及上一层级,这是由于通过激光划线方式使P1和P3层串联起来,如果在做P2层激光划线过程中伤及P1层会影响其导电性及光电转换效率。

P1层通常为透明导电氧化物如氧化镍、ITO、FTO等材料,P2层为钙钛矿层,P3层通常为金属电极,如金、银、铝、铜等材料,详细的划分一般为FTO导电玻璃、TiO2 致密层、TiO2 介孔层、钙钛矿层、HTM层、金属电极。

P4激光清边的意义是在制作钙钛矿电池过程中印刷或生长方式涂布的各个层级存在误差,尤其在边缘区域的控制难以把控,需要利用激光刻蚀技术,在边缘清理出1-10mm的区域,保证电池各个层级的一致性。

•P1激光刻蚀:在透明导电电极 TCO 沉积后,和电荷传输层沉积前,进行激光刻蚀,以形成彼此独立的条形导电电极;
•P2激光刻蚀:在第二电荷传输层沉积后,底电极沉积之前,进行激光刻蚀,去除 HTL/钙钛矿层/ETL,留下TCO层,形成一个空缝。进行底电极层沉积时金属会填满这个空缝,从而将一个电池的底电极与下一个电池的透明顶电极相连;
•P3 激光刻蚀:去除相邻电池的底电极/HTL(空穴层)/钙钛矿层/ETL(电子 层),留下 TCO 层,从而实现分离效果; 
•P4 清边:去除薄膜的边缘区域,利用激光划线划分出区域后进行清除。

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