การวิจัยและการประยุกต์ใช้เทคโนโลยีเลเซอร์ในเซลล์แสงอาทิตย์เพอรอฟสไกต์

กระบวนการผลิตเซลล์แสงอาทิตย์เพอรอฟสไกต์

กระบวนการผลิตเซลล์แสงอาทิตย์เพอรอฟสไกต์ประกอบด้วยขั้นตอนที่แม่นยำหลายขั้นตอน โดยเทคโนโลยีเลเซอร์มีบทบาทสำคัญในการเพิ่มประสิทธิภาพและเสถียรภาพ ขั้นตอนสำคัญประกอบด้วย:

1. การเตรียมพื้นผิว:การทำความสะอาดและการเตรียมพื้นผิวเบื้องต้น (เช่น แก้วหรือโพลิเมอร์แบบยืดหยุ่น) เพื่อให้แน่ใจว่ามีการยึดเกาะและการนำไฟฟ้าที่เหมาะสมที่สุด

   
   

2. การสะสมอิเล็กโทรด:การสะสมออกไซด์ตัวนำโปร่งใส (เช่น อิโตะ หรือ เอฟทีโอ) เป็นอิเล็กโทรดด้านล่าง

   
   

3. การเขียนด้วยเลเซอร์ (P1):ใช้เทคโนโลยีเลเซอร์เพื่อสร้างรูปแบบอิเล็กโทรดด้านล่าง โดยแยกเซลล์ย่อยแต่ละเซลล์เพื่อสร้างการเชื่อมต่อแบบอนุกรม

   
   

4. การเคลือบชั้นฟังก์ชัน:การสะสมชั้นการขนส่งอิเล็กตรอน (อีทีแอล) ชั้นการดูดซับเพอรอฟสไกต์ และชั้นการขนส่งโฮล (เอชทีแอล) ตามลำดับ

   
   

5. การสลักด้วยเลเซอร์ (P2):การถอดสแต็ก อีทีแอล/เพอรอฟสไกต์/เอชทีแอล ออกเพื่อเปิดอิเล็กโทรดด้านล่างสำหรับเชื่อมต่อเซลล์ย่อย

   
   

6. การสะสมอิเล็กโทรดด้านบน:การสะสมอิเล็กโทรดด้านบน (เช่น โลหะหรือออกไซด์ตัวนำ)

   
   

7. การเขียนด้วยเลเซอร์ (P3):การสร้างรูปแบบของอิเล็กโทรดด้านบนเพื่อทำให้การเชื่อมต่อแบบอนุกรมระหว่างเซลล์ย่อยเสร็จสมบูรณ์

   
   

8. การลบขอบ (P4):การใช้การระเหิดด้วยเลเซอร์เพื่อเอาฟิล์มรอบนอกออก (โดยทั่วไปกว้าง 8–15 มม.) เพื่อให้แน่ใจว่าสามารถหุ้มได้

   
   

9. การห่อหุ้ม:การปิดผนึกอุปกรณ์เพื่อป้องกันการเสื่อมโทรมของสิ่งแวดล้อม

10. 

การประยุกต์ใช้เลเซอร์

1.การประมวลผลด้วยเลเซอร์แบบรวดเร็วพิเศษ

• เลเซอร์ความเร็วสูง (เช่น เลเซอร์เฟมโตวินาทีหรือพิโควินาที) ช่วยให้การระเหิดด้วยความเย็นเพื่อลดความเสียหายที่เกิดจากความร้อนต่อวัสดุโดยรอบ

  
  

• ระยะเวลาพัลส์สั้น(เช่น 300 เอฟเอส) ลดโซนที่ได้รับผลกระทบจากความร้อน (ฮาซ) เพื่อให้แน่ใจว่ามีรูปแบบที่แม่นยำโดยไม่กระทบต่อชั้นที่อยู่ติดกัน

  
  

  
  

2.การเขียนด้วยเลเซอร์

• การเขียน P1, P2 และ P3แบ่งเซลล์ออกเป็นเซลล์ย่อยที่เชื่อมต่อกันโดยสร้างการเชื่อมต่อแบบอนุกรมเพื่อให้ได้แรงดันไฟฟ้าเอาต์พุตที่สูงขึ้น

  
  

• โซนตาย:ควรลดพื้นที่การขีดเขียนที่ไม่ทำงาน (เช่น เส้น P1/P2/P3) ให้เหลือน้อยที่สุด (<150 μm) เพื่อลดการสูญเสียประสิทธิภาพ

  
  

• การลบขอบ:การลอกฟิล์มรอบนอกออก (8–15 มม.) ช่วยป้องกันไฟฟ้าลัดวงจรและทำให้มั่นใจได้ถึงความน่าเชื่อถือในการหุ้ม

  
  

  
  

• 

3.เทคนิคเลเซอร์ขั้นสูง

• การขึ้นรูปคาน:การใช้ระบบเลนส์แอสเฟอริกเพื่อแปลงลำแสงเกาส์เซียนเป็นคานด้านบนแบนเพื่อให้มั่นใจถึงการกระจายพลังงานที่สม่ำเสมอและลดความเสียหายที่ขอบ

  
  

  
  

• ระบบติดตามแบบไดนามิก:อัลกอริทึมการติดตามภาพแบบเรียลไทม์และการชดเชยจะปรับเส้นทางการเขียนตามตำแหน่งเส้น P1 เพื่อลดการจัดตำแหน่งที่ไม่ถูกต้องและความกว้างของโซนตาย

  
  

  
  

• การประมวลผลแบบมัลติบีม:ระบบระดับ จีดับบลิว (เช่น เลเซอร์ 24 ลำแสง) ช่วยให้สามารถเขียนโค้ดโมดูลพื้นที่ขนาดใหญ่ (เช่น 1,200 × 2,400 มม.) ได้อย่างมีประสิทธิภาพ โดยมีเวลาในรอบต่ำเพียง 30 วินาที

  
  

• 

อุปกรณ์หลักสำหรับเซลล์แสงอาทิตย์ เพอรอฟสไกต์

1. ระบบการสลักด้วยเลเซอร์-

   
   

• เลเซอร์ความเร็วสูง:เลเซอร์เฟมโตวินาที/พิโควินาทีที่มีความยาวคลื่น 532 นาโนเมตรหรือ 355 นาโนเมตรเพื่อการจารึกที่แม่นยำ

  
  

• เลนส์มัลติบีม:ระบบที่มีลำแสงควบคุมอิสระ 12–24 ลำสำหรับการประมวลผลแบบขนาน

  
  

• การตรวจสอบแบบเรียลไทม์:การถ่ายภาพ ซีซีดี แบบบูรณาการและกล้องจุลทรรศน์คอนโฟคอลเพื่อวัดความลึก ความกว้าง และข้อบกพร่องของการเขียน

  
  

  
  

2. การติดตามและการชดเชยแบบไดนามิก-

   
   

• เซ็นเซอร์ตรวจจับตำแหน่งเส้น P1 และปรับเส้นทาง P2/P3 โดยอัตโนมัติเพื่อรักษาระยะห่างที่สม่ำเสมอ (เช่น ความแม่นยำ 10 μm)

  
  

• ประโยชน์:ลดความกว้างของโซนตาย เพิ่มประสิทธิภาพ และเพิ่มผลผลิต

  
  

  
  

3. อุปกรณ์การประมวลผลพื้นที่ขนาดใหญ่-

   
   

• เครื่องพิมพ์เลเซอร์แบบแกะสลักระดับ จีดับบลิว (เช่น ระบบของ ชิงหง เลเซอร์) รองรับโมดูลขนาดสูงสุดถึง 2.88 ตร.ม. ทำให้พิมพ์ได้ความเร็ว 2,000–6,000 มม./วินาที

  
  

เอฟเฟกต์การประมวลผลด้วยเลเซอร์

P1 การเขียน

• วัตถุประสงค์:ถอดอิเล็กโทรดส่วนล่างออกให้หมด (เช่น อิโตะ) โดยไม่ทำให้พื้นผิวเสียหาย

  
  

• พารามิเตอร์ที่เพิ่มประสิทธิภาพ-

  
  

• เลเซอร์:เลเซอร์เฟมโตวินาที 532 นาโนเมตร กำลังไฟ 1.8–2.4 วัตต์ ความเร็ว 2,000 มม./วินาที ความถี่ 1,000 กิโลเฮิรตซ์

  
  

• ผลลัพธ์:ความกว้างของการขีดเขียน <10 μm ไม่มีความเสียหายต่อพื้นผิว และ HAZ ขั้นต่ำ (<1 μm)

  
  

  
  

การเขียน P2

• วัตถุประสงค์:ถอดสแต็ก อีทีแอล/เพอรอฟสไกต์/เอชทีแอล ออกเพื่อเปิดอิเล็กโทรดด้านล่างโดยไม่ทำให้เสียหาย

  
  

• พารามิเตอร์ที่เพิ่มประสิทธิภาพ-

  
  

• เลเซอร์:เลเซอร์เฟมโตวินาที 532 นาโนเมตร กำลังไฟ 0.46 วัตต์ ความเร็ว 4,000 มม./วินาที

  
  

• ผลลัพธ์:ความลึกในการเขียน ~858 นาโนเมตร การลบที่แม่นยำโดยไม่ทำให้ขั้วไฟฟ้าเสียหาย

  
  

  
  

การเขียน P3

• วัตถุประสงค์:สร้างรูปแบบอิเล็กโทรดด้านบน (เช่น ออ) เพื่อแยกเซลล์ย่อยที่อยู่ติดกัน

  
  

• พารามิเตอร์ที่เพิ่มประสิทธิภาพ-

  
  

• เลเซอร์:เลเซอร์เฟมโตวินาที 532 นาโนเมตร กำลังไฟ 0.2 วัตต์ ความเร็ว 6,000 มม./วินาที

  
  

• ผลลัพธ์:ความลึกของการขีดเขียน ~534 นาโนเมตร โดยไม่มีความเสียหายของชั้นด้านล่าง

  
  

สรุปข้อดี

1. การประมวลผลแบบมัลติบีม:ระบบเลเซอร์ 12/24 ลำแสงมีเสถียรภาพที่สูงขึ้นและการควบคุมพลังงานอิสระสำหรับแต่ละลำแสง ช่วยปรับปรุงความยืดหยุ่นและความน่าเชื่อถือ

   
   

   
   

2. การติดตามโฟกัสแบบเรียลไทม์:รักษาจุดโฟกัสให้สม่ำเสมอแม้จะอยู่บนวัสดุโค้งหรือวัสดุที่ผันผวน ช่วยให้มั่นใจได้ว่าความลึกและความกว้างของการขีดเขียนจะสม่ำเสมอ

   
   

   
   

3. การติดตามภาพและการชดเชย:ปรับระยะห่าง P1/P2/P3 แบบไดนามิกเพื่อลดจุดตาย (<150 μm) เพิ่มประสิทธิภาพการแปลงและผลผลิต

   
   

   
   

4. ความสามารถในการปรับขนาด:อุปกรณ์ขนาด จีดับบลิว ช่วยให้สามารถผลิตโมดูลพื้นที่ขนาดใหญ่ได้ (เช่น 2.88 ตร.ม.) โดยมีปริมาณงานสูง (เวลาการทำงานในรอบ 30 วินาที)

   
   

คีย์เวิร์ด SEO

คำหลัก-

• เลเซอร์แกะสลักเซลล์แสงอาทิตย์ เพอรอฟสไกต์

  
  

• การประมวลผลด้วยเลเซอร์แบบเร็วพิเศษเปรอฟสไกต์

  
  

• P1 P2 P3 การสร้างรูปแบบเลเซอร์

  
  

• เซลล์แสงอาทิตย์เพอรอฟสไกต์แบบลดโซนตาย

  
  

• การผลิตโมดูลเพอรอฟสไกต์พื้นที่ขนาดใหญ่

  
  

คีย์เวิร์ดหางยาว-

• การสลักด้วยเลเซอร์เฟมโตวินาทีสำหรับแบตเตอรี่เพอรอฟสไกต์

  
  

• ระบบติดตามแบบไดนามิกที่สร้างรูปแบบเลเซอร์

  
  

• อุปกรณ์แกะสลักด้วยเลเซอร์หลายลำแสง

  
  

• การประมวลผลด้วยเลเซอร์เพอรอฟสไกต์ระดับ จีดับบลิว

  
  

• การหุ้มด้วยเลเซอร์แบบลบขอบเปรอฟสไกต์

ภาพรวมนี้เน้นย้ำถึงบทบาทสำคัญของเทคโนโลยีเลเซอร์ในการพัฒนาประสิทธิภาพ ความสามารถในการปรับขนาด และการนำไปใช้งานเชิงพาณิชย์ของเซลล์แสงอาทิตย์เพอรอฟสไกต์ สำหรับรายละเอียดทางเทคนิคเฉพาะหรือคำแนะนำเกี่ยวกับอุปกรณ์ โปรดปรึกษาผู้ผลิตเฉพาะทาง เช่น ชิงหง เลเซอร์ หรือ หยวนลู่ โฟโตนิกส์