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乐成智能何乐:三大核心技术优势,助力乐成开拓钙钛矿激光设备领域
发布时间:2023-09-15
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9月14日,钙钛矿与叠层电池组件产业化高峰论坛在江苏常州正式开幕,数百家钙钛矿叠层电池组件企业、钙钛矿设备供应商企业、钙钛矿封装辅材企业以及科研院所等第三方机构就钙钛矿与叠层电池组件产业链关注的热点话题、关键技术、供应链、未来趋势等展开深入探讨。

作为钙钛矿激光设备专家品牌,乐成智能创始人、CEO何乐受邀参与此次盛会,并围绕“先进激光解决方案助力中国钙钛矿电池产业化”进行了主题分享。



何乐介绍,钙钛矿电池制造中涉及的激光制程主要有P1激光划线、P2激光划线、P3激光划线和P4激光清边。每个制程所需要的工艺要求是不一样的,比如P1划线需要完全去除TCO层,但不能伤到玻璃基板;P2划线则需要完全去除空穴传输层、钙钛矿层和电子传输层,损伤TCO层不得超过层厚的20%,其中的难点就在于深度控制、尽量减小对TCO层的损伤;P3划线需要完全去除背电极、空穴传输层、钙钛矿层和电子传输层,损伤TCO层不得超过层厚的20%,难点则在于金属电极边缘毛刺的控制。


因此,激光划线工艺中会涉及比较关键的几个技术:



首先就是光束整形技术,通过将高斯光斑整形成平顶光斑,来达到减小划线边缘的热损伤、更好地保证划线底部的平整性;

其次是轨迹追踪功能。激光理想状态下划出的是一条直线,但因为退火干燥炉中温度分布不均匀会使得玻璃形变,再加上设备本身的精度,都可能使得轨迹弯曲。那么,在进行P2和P3划线的时候,就需要追踪P1线的走向,根据P1线的走势刻划P2和P3,从而保证P1与P2、P2与P3之间间距最小,从而减小死区宽度。



再者是焦点跟随功能。在激光从下方入射的时候,由于设备设计,不方便在玻璃基底中间添加支撑机构,那么它在中间就不可避免地出现一些下弯,使得激光划线的中间部分激光焦点离开玻璃表面,也就是说划线深度变浅、线宽增大,降低良率。而有了焦点跟随功能,就可以通过传感器监控玻璃高度,控制激光焦点始终保持在玻璃表面,从而保证长行程下划线的深度、宽度的一致性。


而P4激光清边制程,因为量产线为了保证加工效率,一般会采用功率较大的激光设备,也很容易使得各膜层发生互融、从而短路,因此工艺上同样要保证边缘的毛刺控制得比较好一些。



何乐表示,针对这些制程中的工艺难点,乐成智能形成了自身的三大核心技术优势:

激光划线设备可实现12 路机械分光,相较于其他分光方式有着更高的稳定性和可靠性;每束激光功率独立可调,有着更好的灵活性;

拥有实时焦点跟随功能,可以在 2 m/s 的激光划线速度下,保证激光焦点始终落在加工膜层,提高激光划线的一致性和稳定性,助力大尺寸钙钛矿电池的加工进一步提升良率;

实时视觉追踪和补偿功能,则能够保证在激光划线的过程中,实现快速响应,使得钙钛矿电池的P1、P2、P3三条划线间距一致,减少死区宽度,在提升电池发电效率的同时,减少电池量产的节拍时间,提升整体的生产效率。


此外,作为中国钙钛矿大幅面激光划线设备的开拓者,乐成智能已经在3家头部企业完成交付及稳定量产,且拥有成熟的大幅面样机,可随时进行打样。

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