光伏發電是根據光生伏特效應原理，利用太陽能電池將太陽光能直接轉化為電能。鈣鈦礦材料是一種具有特殊晶體結構的半導體材料，被廣泛應用於太陽能電池中。在鈣鈦礦太陽能電池的製備過程中，清邊是一個重要的步驟，它有助於去除電池邊緣多餘的鈣鈦礦材料，避免邊緣效應對電池性能的影響。通過精確控製清邊工藝，可以優化電池的結構，減少非輻射複合，從而提高電池的光電轉換效率和長期穩定性。此外，清邊還有助於提高電池的外觀質量和整體性能，使其在實際應用中更加可靠和高效。本文主要提供了銳科旗幟P1000H激光器在鈣鈦礦清邊的應用解決方案，以期為客戶在實際工藝應用方麵提供參考。01
激光鈣鈦礦清邊技術的優(you) 點
傳(chuan) 統鈣鈦礦電池的清邊方式通常采用化學濕刻的方法，但存在刻蝕劑可能對電池的其他部分造成損害、清潔複雜等諸多問題，相比之下，激光清邊具有諸多顯著優(you) 勢，是替代傳(chuan) 統方式的理想選擇。激光清邊主要優(you) 勢如下：1.高效率、高精度：鈣鈦礦產(chan) 業(ye) 化難點之一為(wei) 小麵積電池到大麵積組件的效率損失，對加工的熱控製、精度要求苛刻。而激光清邊技術能夠精確控製清邊的寬度和深度，較好地解決(jue) 上述難點。2.低成本：通過對流水線的速度和激光清洗的相關(guan) 參數的匹配，能夠實現大麵積、快速、均勻的處理，有效降低了生產(chan) 成本。3.柔性應用：鈣鈦礦材料具有良好的柔性和可彎曲性，適用於(yu) 製作柔性光電設備。激光清邊技術能夠適應不同形狀和尺寸的基底，為(wei) 柔性光電產(chan) 品的製造提供了便利。4.非接觸性：可有效避免因機械作用可能導致的基板應力和裂縫，從(cong) 而保持電池的結構完整性。5.適應性強：激光劃線技術可應用於(yu) 不同尺寸和形狀的電池片，適應性強，且可以高度自動化生產(chan) ，提高生產(chan) 效率。6.綠色環保：無需使用化學刻蝕劑，對環境影響較小，更加符合綠色製造的要求。
02
銳科旗幟P1000H鈣鈦礦清邊的應用分析
本案例主要采用銳科旗幟P1000H激光器進行鈣鈦礦清邊的應用。我們(men) 對鈣鈦礦清邊的兩(liang) 種激光方案進行了測試對比，並采用相對更優(you) 的方式進行效果測驗。（1）銳科旗幟P000H激光器產(chan) 品特性
高能量單模塊1000W清洗脈衝(chong) 激光器支持方型/圓形光斑定製，具有5大技術特性：（1）自研自產(chan) 大模場增益光纖實現1kW平均功率，實現單模塊1000W脈衝(chong) 激光輸出；（2）最大單脈衝(chong) 能量提升至100mJ；（3）具有很強的抗高反能力，可垂直出光清洗高反材料；（4）最小脈寬可達20ns，用於(yu) 對熱效應有要求的領域；（5）BPP小於(yu) 25mm*mrad@400微米。可廣泛用於(yu) 光伏領域鈣鈦礦清邊、模具清洗，船舶、飛機等大型裝備除漆，除鏽；精密部件精確除漆；表麵粗糙化、毛化等；尤其是在新能源動力電池藍膜、藍漆清洗等領域具有明顯優(you) 勢。而進行光伏領域鈣鈦礦清邊應用一般采用方型光斑，工藝效果更好。（2）相較直接照射鈣鈦礦膜的方案，采用透過玻璃進行激光清洗的方式效果更佳在對鈣鈦礦進行清邊處理時，首先要確定基材表麵鈣鈦礦膜的厚度，為(wei) 後續的清洗參數確定提供參考，確保不會(hui) 由於(yu) 功率過小導致清洗後有殘留，也不會(hui) 使清洗激光功率過大損傷(shang) 基材，測試結果如下圖2所示，膜厚度約為(wei) 13μm。
在對鈣鈦礦進行清邊處理時，需要確定激光的最佳照射方向，包括直接照射鈣鈦礦膜和透過玻璃進行清洗兩(liang) 種方案，具體(ti) 對比測試如下：
用相同的參數對鈣鈦礦正反表麵進行清洗效果測試，從(cong) 圖3中可見，兩(liang) 種清洗方案均能保證處理完後，基材表麵鈣鈦礦無殘留，且對玻璃基材沒有損傷(shang) ，但采用激光直接對鈣鈦礦膜進行清洗時，產(chan) 生的煙塵會(hui) 對激光產(chan) 生遮擋，甚至把基材玻璃熏黃。因此，相較而言采用透過玻璃對鈣鈦礦薄膜進行激光清洗的方式更為(wei) 合理且效果更佳。（3）銳科旗幟P1000H方型光斑激光器鈣鈦礦清邊工藝效果良好，達成客戶要求在實際生產(chan) 過程中，玻璃表麵鈣鈦礦導電膜的清邊方式如下圖4所示，其中激光器保持一條線連續出光，且位置不變，下方的傳(chuan) 送帶帶動需要清邊的鈣鈦礦樣品快速移動，將激光器掃描速度和平台移動速度相匹配，即可將線拓展成麵，快速完成對鈣鈦礦的清邊處理。
我們(men) 采用銳科旗幟P1000H方形光斑激光器，配置F170場鏡，平台移動速度可達到115mm/s，具體(ti) 清洗效果如下圖5所示，激光清洗後的玻璃表麵沒有鈣鈦礦鍍層殘留且較為(wei) 光亮，基材未受損，經過萬(wan) 用表測試，可證明其在經過清洗後表麵是絕緣的（圖6）。
通過顯微鏡觀察樣品如圖7所示，在微觀下，方形光斑邊緣明顯內(nei) 部均勻，光斑搭接狀態良好且基材沒有損傷(shang) ，表麵整體(ti) 比較美觀。各項工藝結果均高效達成客戶要求。
圖7 經過激光處理後的樣品表麵微觀照片
03
總結
隨著各行各業(ye) 轉型升級，激光因其顯著優(you) 勢在光伏領域應用日益廣泛。激光設備在鈣鈦礦製備主要用於(yu) P1、P2、P3激光劃線及P4激光清邊。其中P1、P2、P3激光劃線一般采用紅外皮秒或綠光皮秒等一係列超快激光器進行刻蝕劃線，銳科旗幟係列P1000H脈衝(chong) 激光器主要用於(yu) P4鈣鈦礦清邊。未來，銳科將繼續秉持“核心光源，銳科智造”的企業(ye) 使命，深挖光伏市場需求，持續創新，不斷改進激光清洗工藝技術，進一步完善和拓展銳科激光器在光伏行業(ye) 的應用，助力光伏行業(ye) 高質量發展。
圖8 鈣鈦礦激光工藝P1-P4圖解
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