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光伏钙钛矿电池行业如何选择激光刻蚀

钙钛矿电池目前分为玻璃基底和柔性PET柔性基底两种类型,激光刻蚀、划线、清洗设备主要应用在p1、p2、p3激光划线以及p4激光清边。

激光刻蚀机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。

目前适用于钙钛矿电池激光划线的激光刻蚀设备波段分布广泛,而根据不同材料的特性脉冲宽度也有较大差异性,某些实验室单位从成本角度考虑采用纳秒红外或纳秒绿光波段制作工艺,而一些实验性商业用途则采用超快激光刻蚀机,如飞秒红外激光或飞秒绿光激光刻蚀机等,不一而同,具体的工艺模式,仍需以工艺试样和预算为准。


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