Quy trình sản xuất pin mặt trời Perovskite
Quy trình sản xuất pin mặt trời perovskite bao gồm nhiều bước chính xác, trong đó công nghệ laser đóng vai trò quan trọng trong việc nâng cao hiệu suất và độ ổn định. Các bước chính bao gồm:
Chuẩn bị chất nền: Làm sạch và xử lý trước chất nền (ví dụ: thủy tinh hoặc polyme dẻo) để đảm bảo độ bám dính và độ dẫn điện tối ưu.
Lắng đọng điện cực: Lắng đọng các oxit dẫn điện trong suốt (ví dụ: ITO hoặc FTO) làm điện cực dưới cùng.
Khắc laser (P1):Sử dụng công nghệ laser để tạo mẫu điện cực dưới cùng, cô lập từng tế bào phụ để tạo ra các kết nối nối tiếp.
Lớp phủ chức năng:Lắng đọng tuần tự lớp vận chuyển điện tử (ETL), lớp hấp thụ perovskite và lớp vận chuyển lỗ trống (HTL).
Khắc laser (P2): Tháo bỏ lớp ETL/perovskite/HTL để lộ điện cực dưới cùng dùng để kết nối các ô phụ.
Lắng đọng điện cực trên cùng: Phủ điện cực trên cùng (ví dụ: kim loại hoặc oxit dẫn điện).
Khắc laser (P3): Tạo hoa văn cho điện cực trên cùng để hoàn thiện kết nối nối tiếp giữa các ô phụ.
Xóa cạnh (P4): Sử dụng phương pháp cắt bỏ bằng tia laser để loại bỏ lớp màng ngoại vi (thường rộng 8–15 mm) nhằm đảm bảo khả năng tương thích với bao nang.
Đóng gói: Niêm phong thiết bị để bảo vệ chống lại sự suy thoái của môi trường.
Ứng dụng Laser
1.Xử lý Laser siêu nhanh
Tia laser siêu nhanh (ví dụ, tia laser femto giây hoặc pico giây) cho phépcắt bỏ lạnh, giảm thiểu thiệt hại do nhiệt gây ra cho các vật liệu xung quanh.
Thời lượng xung ngắn(ví dụ, 300 fs) làm giảm vùng ảnh hưởng nhiệt (HAZ), đảm bảo tạo mẫu chính xác mà không ảnh hưởng đến các lớp liền kề.
2.Khắc laser
Viết P1, P2 và P3chia cell thành các cell con được kết nối với nhau, tạo thành các kết nối nối tiếp để đạt được điện áp đầu ra cao hơn.
Vùng chết: Vùng ghi chép không hoạt động (ví dụ: các dòng P1/P2/P3) nên được giảm thiểu (<150 μm) để giảm thiểu tổn thất hiệu quả.
Xóa cạnh: Việc loại bỏ các màng ngoại vi (8–15 mm) giúp ngăn ngừa hiện tượng đoản mạch và đảm bảo độ tin cậy của quá trình đóng gói.
3.Kỹ thuật Laser tiên tiến
Định hình chùm tia: Sử dụng hệ thống thấu kính phi cầu để chuyển đổi chùm tia Gauss thànhdầm phẳng, đảm bảo phân phối năng lượng đồng đều và giảm thiểu hư hỏng ở cạnh.
Hệ thống theo dõi động: Các thuật toán theo dõi và bù trừ trực quan theo thời gian thực điều chỉnh đường vẽ dựa trên vị trí đường P1, giảm thiểu độ lệch và độ rộng vùng chết.
Xử lý đa chùm tia:Hệ thống quy mô GW (ví dụ: laser 24 chùm tia) cho phép khắc thông lượng cao cho các mô-đun diện tích lớn (ví dụ: 1200 × 2400 mm) với thời gian chu kỳ thấp tới 30 giây.
Thiết bị chính cho pin mặt trời Perovskite
Hệ thống khắc laser:
Tia laser siêu nhanh: Tia laser Femtosecond/picosecond có bước sóng 532 nm hoặc 355 nm để khắc chính xác.
Quang học đa chùm: Hệ thống có 12–24 chùm tia được điều khiển độc lập để xử lý song song.
Giám sát thời gian thực: Hình ảnh CCD tích hợp và kính hiển vi cộng hưởng để đo độ sâu, chiều rộng và khuyết tật của vết khắc.
Theo dõi và bù trừ động:
Cảm biến phát hiện vị trí đường P1 và tự động điều chỉnh đường dẫn P2/P3 để duy trì khoảng cách nhất quán (ví dụ: độ chính xác 10 μm).
Những lợi ích: Giảm độ rộng vùng chết, cải thiện hiệu quả và tăng năng suất sản xuất.
Thiết bị xử lý diện tích lớn:
Máy khắc laser quy mô GW (ví dụ: hệ thống Qinghong Laser) hỗ trợ các mô-đun lên tới 2,88 m², đạt tốc độ khắc 2000–6000 mm/giây.
Hiệu ứng xử lý bằng laser
P1 Viết chữ
Khách quan: Tháo bỏ hoàn toàn điện cực dưới cùng (ví dụ: ITO) mà không làm hỏng chất nền.
Các thông số được tối ưu hóa:
Tia laser: Laser femto giây 532 nm, công suất 1,8–2,4 W, tốc độ 2000 mm/giây, tần số 1000 kHz.
Kết quả: Chiều rộng vạch <10 μm, không gây hư hại cho chất nền và vùng HAZ tối thiểu (<1 μm).
P2 Viết chữ
Khách quan: Tháo lớp ETL/perovskite/HTL để lộ điện cực dưới cùng mà không làm hỏng điện cực.
Các thông số được tối ưu hóa:
Tia laser: Laser femto giây 532 nm, công suất 0,46 W, tốc độ 4000 mm/giây.
Kết quả: Độ sâu khắc ~858 nm, loại bỏ chính xác mà không làm hỏng điện cực.
P3 Viết chữ
Khách quan: Tạo hoa văn cho điện cực trên cùng (ví dụ: Au) để cô lập các tế bào phụ liền kề.
Các thông số được tối ưu hóa:
Tia laser: Laser femto giây 532 nm, công suất 0,2 W, tốc độ 6000 mm/giây.
Kết quả: Độ sâu khắc ~534 nm, không có hư hại lớp bên dưới.
Tóm tắt các ưu điểm
Xử lý đa chùm tia:Hệ thống laser 12/24 chùm tia mang lại độ ổn định cao hơn và khả năng kiểm soát công suất độc lập cho từng chùm tia, cải thiện tính linh hoạt và độ tin cậy.
Theo dõi tiêu điểm thời gian thực: Duy trì điểm hội tụ nhất quán ngay cả trên bề mặt cong hoặc thay đổi, đảm bảo độ sâu và chiều rộng nét khắc đồng đều.
Theo dõi và bù trừ trực quan: Điều chỉnh khoảng cách P1/P2/P3 một cách linh hoạt để giảm thiểu vùng chết (<150 μm), nâng cao hiệu suất chuyển đổi và năng suất sản xuất.
Khả năng mở rộng: Thiết bị quy mô GW cho phép sản xuất mô-đun diện tích lớn (ví dụ: 2,88 m²) với thông lượng cao (thời gian chu kỳ 30 giây).
Từ khóa SEO
Từ khóa cốt lõi:
Khắc laser pin mặt trời Perovskite
Perovskite xử lý laser siêu nhanh
Tạo mẫu laser P1 P2 P3
Pin mặt trời perovskite giảm vùng chết
Sản xuất mô-đun perovskite diện tích lớn
Từ khóa đuôi dài:
Khắc laser femto giây cho pin perovskite
Hệ thống theo dõi động tạo mẫu laser
Thiết bị khắc laser đa tia
Xử lý laser perovskite quy mô GW
Perovskite đóng gói xóa cạnh bằng laser
Tổng quan này nhấn mạnh vai trò quan trọng của công nghệ laser trong việc nâng cao hiệu suất, khả năng mở rộng và thương mại hóa pin mặt trời perovskite. Để biết thông tin kỹ thuật cụ thể hoặc khuyến nghị về thiết bị, vui lòng tham khảo ý kiến các nhà sản xuất chuyên dụng như Qinghong Laser hoặc Yuanlu Photonics.
