激光刻蚀FTO、ITO钙钛矿电池应用介绍

来源:元禄光电    关键词:激光刻蚀, 电池应用,    发布时间:2018-12-27

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钙钛矿太阳能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,是新一代的太阳能电池,具有高光电转换率的特性,被誉为光伏行业新一代的革命者。目前钙钛矿太阳能电池普遍处于实验性阶段或试量产阶段。


钙钛矿太阳能电池的介孔结构为FTO导电玻璃、TiO2 致密层、TiO2 介孔层、钙钛矿层、HTM层、金属电极,不同的研究项目组,对钙钛矿电池的结构分布不一样,通常情况下的理解为P1、P2、P3,一般理解为P1为FTO导电玻璃,P2为ITO或钙钛矿层,P3为镀金材料或度银材料,也有一些项目组采用碳粉材料。而激光刻蚀机在钙钛矿太阳能电池中的作用是对P1、P2、P3进行激光划线,阻断导通,从而形成单独的模块。


钙钛矿电池激光刻蚀与常规的单晶硅或PERC电池激光刻蚀不同的是,钙钛矿电池激光刻蚀要求在刻蚀FTO过程中保证激光刻蚀线宽、激光刻蚀线间距精确度,并且不伤及基材玻璃;刻蚀ITO或钙钛矿层要求保证激光刻蚀线宽、激光刻蚀线间距精确度,并不伤及PI层的FTO;刻蚀P3层银浆层、镀金层或碳粉层要保证激光刻蚀干净、激光刻蚀线宽、激光刻蚀线间距精确度,同时保证刻蚀过程中不伤及P2层,而某些项目组一般认为P3激光刻蚀过程中伤及P2死区不受影响,对这方面不做要求。针对不同产品的需求,元禄光电定制开发了多款设备满足项目开发,并可根据客户的实际需求改善产品。

钙钛矿电池P1激光刻蚀FTO效果图

钙钛矿电池P2激光刻蚀ITO、钙钛矿层效果图

钙钛矿电池P3激光刻蚀碳粉效果图

FTO激光刻蚀可采用纳秒红外光纤设备或纳秒绿光激光设备进行刻蚀,不同的需求,选择的激光波长不同。相比较而言,绿光激光刻蚀FTO的效果要优于红外光纤激光刻蚀FTO的效果。


常规的ITO导电玻璃激光刻蚀采用纳秒红外激光刻蚀机即可满足加工需求,但在钙钛矿太阳能电池中的要求是在刻蚀ITO过程中不伤及P1层的FTO,因此对激光刻蚀机的要求更高,普通的纳秒设备已无法满足加工需求,需要用到皮秒甚至是飞秒激光刻蚀设备加工,不同的材料以及厚度,对激光刻蚀机的波长要求不同,同时对激光光源的单脉冲能量、脉宽、频率有不同的要求,价格成本也就有了差异。而满足P2层激光刻蚀机,同样可以满足对P3镀金层、镀银层或碳粉层的加工,同样需要皮秒或飞秒激光刻蚀设备。


激光刻蚀机针对钙钛矿太阳能电池行业中的加工应用,普遍的设备成本较高,对于一些尚处于研发型阶段的客户而言,购买成本过高,项目经费投入到激光刻蚀设备中的投入产出在前期不成正比,但又是必须要的设备。针对此种情况,元禄光电开发出了小型激光刻蚀设备,可满足小面积加工范围内的FTO、ITO激光刻蚀,能有效解决前期研发阶段的应用,欢迎各个钙钛矿太阳能电池项目组前来了解。