钙钛矿电池激光刻蚀、划线设备

钙钛矿太阳电池是利用钙钛矿型的有机金属卤化物半导体作为吸光材料的太阳能电池，其主要材料通过人工材料合成，具有合适的能带结构，与太阳光谱匹配从而具有良好的光吸收性能，很薄的厚度能够吸收几乎全部的可见光，光电转换效率超过25%，这一数值接近单晶硅电池的最高值。


钙钛矿太阳电池主要特点有：转换效率高，弱光响应好；材料成本低；安全性高；制备过程更加环保；柔性轻便，透明美观。凭借优异的光电子性能，钙钛矿太阳电池受到全球研究者的关注，其也被称之为“新概念太阳电池”、“光伏行业新一代革命者”。

钙钛矿太阳电池的基本构造通常为衬底材料/FTO导电玻璃（镀有氧化物层的基片玻璃）/电子传输层（二氧化钛）/钙钛矿吸收层（空穴传输层）/金属阴极，因此钙钛矿太阳电池可视为一种新型的薄膜太阳电池，因而通常情况下可以理解为P1对应FTO导电玻璃，P2对应钙钛矿吸收层，P3对应金属阴极。

钙钛矿太阳电池的生产制造中，在每层材料被沉积后，可以采用激光刻蚀对P1/P2/P3进行划刻，阻断导通，保证电池间的绝缘性，形成单独的模块。

同薄膜太阳电池的激光刻蚀工艺，钙钛矿太阳电池在刻蚀过程中对刻蚀的线宽和槽距有着高精度的要求，并且不能伤及衬底材料、基片玻璃等，从而有效减少非活动区域的面积，并提高模块效率。

实际上，采用窄脉宽纳秒脉冲激光进行刻蚀足以满足大多数工艺需求，但随着技术突破带来的各膜层厚度不断减小以及膜层组合材料种类的增加，对激光刻蚀质量提出了新的挑战，此外新材料出现开始替代原有的玻璃基底材料，因此要在基底上实现非热烧蚀，并获得整齐、干净、高效的刻蚀效果，采用皮秒脉冲是非常必要的。



纳飞光电研发设计的皮秒激光器，其优异的加工能力，使其在钙钛矿太阳电池加工另一种具有极高的市场应用前景。

它输出波长为1064nm，脉冲宽度＜10ps，超短脉宽使得加工过程热影响区微乎其微；重复频率从100KHz到2MHZ，更高的重复频率和更宽泛的重复频率区间可以有效提高加工效率。


功率稳定性和脉冲能量稳定性（RMS）＜1%，激光参数优异，加工效果可靠稳定；优异的光束质量（M2＜1.3），经过聚焦镜聚焦后的光斑直径仅为微米级，对于刻蚀线槽的宽度和深度有极大要求的钙钛矿太阳电池加工来说，显得尤为重要，从而大大提高产品的品相、品质和生产效率，助力企业降本增效。

当下，虽然每年光伏产业产能的九成以上来自晶硅电池，但由于钙钛矿太阳电池的优良特性众多，其广阔市场逐渐呈现在人们面前。凭借优异的性能，纳飞光电皮秒激光器有望为推动光伏领域的高质量智能制造提供必要硬件。

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