Laser fræðimaður og notkun hans í Perovskite sólarframleiðslu

Jan 23, 2025Skildu eftir skilaboð

Vinnuregla:

Laserskrifandi búnaður starfar með því að nota mikla orkuþéttleika leysigeislans til að framkvæma fræðimenn á efnisflötum.

 

Nánar tiltekið samanstendur leysir sem skrifar leysir saman venjulega af leysir uppsprettu, sjónkerfi, stjórnkerfi og vinnanlegu. Laseruppsprettan býr til háorku leysigeisla, sem er einbeittur á yfirborð efnisins í gegnum sjónkerfið. Stjórnkerfið stjórnar nákvæmlega skannaleið og breytum leysigeislans, svo sem leysirafl, skannarhraða og skrifandi bil. Vinnanlegt er notað til að halda og hreyfa efnið, sem gerir kleift að skrifa yfir allt yfirborðið.

 

Meðan á fræðsluferlinu stendur veldur mikill orkuþéttleiki leysigeislans staðbundinni, tafarlausri upphitun efnisyfirborðsins, sem leiðir til uppgufunar eða bræðslu og myndar tæra fræðimenn. Með því að stjórna skönnunarstíg og breytum leysigeislans er hægt að ná ýmsum stærðum og stærðum af fræðimynstri.

 

Kynning á Perovskite leysir fræðimaður:

Þessi búnaður er með sjálfstætt þróaðan stjórnunarhugbúnað og styður beinan CAD gagnainnflutning ásamt CCD myndavélastöðu fyrir sjálfvirkan leysirskriftir, sem gerir notkun einföld og skilvirk. Með rauntíma hugbúnaðarleiðréttingum á galvanometer, línulegri mótor og rafmagnslyftingu, ásamt ryksogsbakkahönnun, tryggir það í raun stöðugleika meðan á leysirskrifstofum stendur.

 

Solar Perovskite Battery Laser Etching Machine

 

Solar Perovskite rafhlöðu leysir fræðimaður

 

Samþættir CNC tækni, leysitækni og hugbúnaðartækni, þessi búnaður felur í sér háþróaða framleiðslueinkenni eins og mikinn sveigjanleika, nákvæmni og hraða. Það er fær um að framkvæma nákvæmar, háhraða fræðimenn á ýmsum mynstrum og gerðum yfir breitt svið, en viðhalda mikilli framleiðslugetu. Þessi vara er áreiðanleg, stöðug og býður upp á framúrskarandi hlutfalli til verðs.

 

Aðalhlutverk leysirbúnaðar í Perovskite undirbúningi er að skipta sólarfrumum í stórum sviðum í margar undirfrumur af jöfnum stærð og gera kleift að tengjast röð milli þessara undirfrumna. Að auki getur leysir búnaður grafið á rekjanlegum upplýsingum eins og stöfum, QR kóða og fyrirtækjamerkjum á undirlagið.

 

Vegna takmarkana á leysir með einni bylgjulengd í efnisvinnslu höfum við valið mismunandi leysir til að skrifa hvert lag af Perovskite sólarfrumum til að tryggja ákjósanlegar vinnsluárangur og gæði. Þessir leysir eru sérstaklega sniðnir fyrir P1, P2, P3 og P4 lög, í sömu röð.

 

P1-P4 Laser scribing equipmentg

1.. Patterning rafskaut og hagnýt lög

 

P1 Scribing (rafskautsdeild framan):

Við undirbúning Perovskite sólarfrumna verður að framan rafskautið fyrst að gangast undir. Laser fræðimaður getur nákvæmlega framkvæmt P1 fræðimenn á framan rafskautslaginu (td gagnsæ leiðandi oxíð rafskaut) og skiptir rafskautinu að framan í stórum svæðum í margar óháðar undir rafskaut. Þetta skref skiptir sköpum fyrir að tengja margar undirfrumur í kjölfarið til að mynda einingu með hærri spennuframleiðslu. Til dæmis, með því að stjórna einmitt orku og skönnunarstíg leysisins, er hægt að skipta fram rafskautinu í undir-rafskautasvæði með einsleitri breidd, venjulega á bilinu nokkurra millimetra. Þessi fínn skipting hjálpar til við að auka rafknúnu rafhlöðueininguna.

 

P2 fræðimaður (Millistig lagvinnsla):

Laser P2 fræðimaður starfar fyrst og fremst á millilaga frumunnar. Það getur nákvæmlega fjarlægt eða breytt staðbundnum svæðum í millilaginu án þess að skemma undirliggjandi rafskaut að framan eða yfirliggjandi virkni. Þetta hjálpar til við að draga úr hugsanlegum skammhlaupsvandamálum milli millistigsins og annarra laga, en hámarka flutningsleiðina milli millistigsins og rafskauta að framan/aftan og bæta þar með rafeindafræðilega umbreytingarvirkni frumunnar.

 

P3 fræðimaður (Rafskautasvið aftan):

P3 fræðimaður er einnig krafist á aftari rafskautlaginu. Laser fræðimaður getur í raun fjarlægt ákveðin svæði aftari rafskautlagsins og skipt honum í sjálfstæðar frumueiningar en tryggt góðar raftengingar á milli rafskautsins, millilaga og rafskauts að framan. Þetta gerir hverri undirfrumu kleift að virka á réttan hátt og ná fram röð tengingum og auka heildarspennuafköst rafhlöðueiningarinnar.

 

2.. Að auka samþættingu rafhlöðueiningar

 

Röð tenging rafhlöðufrumna:

Með mörgum fræðigreinum (p 1- p3) framkvæmdar með leysirskrifstofubúnaði er hægt að tengja margar Perovskite sólarfrumueiningar á áhrifaríkan hátt í röð. Þessi röð tenging eykur framleiðsluspennu rafhlöðueiningunnar, sem gerir Perovskite sólarfrumum kleift að uppfylla spennu kröfur hagnýtra forrita. Til dæmis, í forritum eins og byggingarsamþjöppuðum ljósmyndaefni (BIPV), þurfa rafhlöðueiningar að veita hærri spennu til að passa við rafkerfi byggingar. Series uppbyggingin sem náðst hefur með leysir sem fræðimenn geta á áhrifaríkan hátt mætt þessari eftirspurn.

 

Hagræðing rafhlöðuskipulags:

Einnig er hægt að nota leysir fræðimenn til að hámarka skipulag rafhlöðufrumna innan einingar. Byggt á kröfum sérstakra forrita, svo sem mismunandi stærða, stærða og krafna krafna, gerir leysirskrifandi búnaður kleift að gera sveigjanlega aðlögun frumna og fyrirkomulag. Þetta hjálpar til við að samþætta fleiri rafhlöðufrumur í takmörkuðu rými, bæta aflþéttleika einingarinnar og gera kleift að auka orkuframleiðslu frá sama svæði.

 

3.. Bæta afköst og stöðugleika rafhlöðunnar

 

Að draga úr endurröðun flutningsaðila:

Nákvæm leysir sem skrifar hámarkar tengi milli laga rafhlöðunnar. Með því að stjórna leysirorkunni og nákvæmni með skriftum meðan á ferlinu stendur er hægt að gera snertingu milli laga og hreinsa, draga úr göllum og óhreinindum við tengi. Þetta hjálpar til við að lágmarka endurröðun burðaraðila við tengi, sem gerir kleift að fá fleiri ljósritaða burðarefni til að flytja á skilvirkan hátt í rafskautin og bæta þannig skammhlaupsstraum rafhlöðunnar og umbreytingarvirkni rafhlöðu.

 

Edge einangrunarmeðferð (P4 Edge Isolation):

Við undirbúning Perovskite sólarfrumna er leysirskrifandi búnaður einnig notaður við P4 Edge einangrun. Þetta ferli fjarlægir kvikmyndalag um það bil 10 mm á breidd nálægt glerbrúninni til að búa til einangrunarsvæði. Þessi aðgerð kemur í veg fyrir í raun lekastrauma við rafhlöðubrúnirnar og eykur stöðugleika og öryggi rafhlöðunnar. Sérstaklega til langtíma úti notkunar forðast það niðurbrot og öryggisáhættu af völdum brún leka.

 

Lykil tækniforskriftir

 

1.. Skrifandi nákvæmni:

Nákvæmni línubreiddar:Hæfni til að stjórna breidd skrifaðra línur nákvæmlega er nauðsynleg, með lágmarks fráviki í breidd línu. Almennt ætti línubreidd nákvæmni að ná míkrómetra stigi, svo sem um 10 míkrómetrum eða jafnvel hærri nákvæmni. Þetta tryggir nákvæma skiptingu hagnýtra laga í sólarfrumum Perovskite og ákjósanleg afköst undirfrumna. Ófullnægjandi línubreidd nákvæmni getur leitt til innri skammhlaups eða opinna hringrásar, sem hefur áhrif á skilvirkni og stöðugleika rafhlöðunnar.

 

Staðsetningarnákvæmni:Að tryggja að nákvæma staðsetningu skrifaðra lína sé mikilvægt fyrir röð tengingar undirfrumna og núverandi leiðni í sólarfrumum Perovskite. Nákvæmni staðsetningar þarf venjulega einnig að ná míkrómetra stigi, með endurtekningarhæfni stjórnað innan ± 10 míkrómetra. Þetta tryggir að staða hverrar skrifaðrar línu er mjög í samræmi við hönnunarkröfur.

 

2.. Skrifandi hraði:

Hár fræðimaður getur bætt framleiðslu skilvirkni og dregið úr framleiðslukostnaði. Fyrir stórfellda Perovskite sólfrumuframleiðslulínur er fræðsluhraði leysirskrifaðra búnaðar mikilvægur mælikvarði. Almennt ætti að skrifa hraða að ná nokkrum metrum á sekúndu eða hærri. Til dæmis getur einhver búnaður náð háhraða vinnslu á 2,5 metra á sekúndu.

 

3. Breidd dauðra svæðis:

Í sólarfrumum í Perovskite vísar dauða svæðið til svæðisins sem ekki er valdið frá ysta brún P1 línunnar að ysta brún P3 línunnar eftir leysirskrifað. Minni breidd dauðra svæðis eykur skilvirkt aflgjafa svæði rafhlöðunnar og eykur heildar skilvirkni rafhlöðueiningarinnar. Þess vegna er breidd Dead Zone mikilvægur árangursvísir fyrir leysirskrifað búnað. Venjulega þarf að stjórna dauðasvæðinu á minnstu mögulegu sviðinu, svo sem stöðugleika þess undir 150 míkrómetrum.

 

4.. Hitasvæði (HAZ):

Þar sem perovskite efni eru viðkvæm fyrir hitastigi, getur hitinn sem myndast við leysir fræðimenn haft áhrif á afköst Perovskite lagsins. Þannig er bráðnauðsynlegt að lágmarka hitasvæði (HAZ) við leysir. Almennt ætti að stjórna HAZ innan 2 míkrómetra og sumir háþróaðir búnaður geta jafnvel dregið úr honum í undir 1 míkrómetra, sem tryggir að afköst perovskite rafhlaðunnar haldist ekki fyrir áhrifum af fræðsluferlinu.

 

5. Laserafköst:

Laserafl:Aðlaga verður leysirafli nákvæmlega út frá efniseiginleikum perovskite rafhlöðunnar og handritakröfum. Óhóflegur kraftur getur skemmt rafhlöðuefnið en ófullnægjandi afl getur ekki náð árangri fræðimanns. Til dæmis, fyrir perovskite filmur með mismunandi þykkt, verður að velja viðeigandi leysirafl til að tryggja fræðslu gæði og dýpt.

 

Laserpúlsbreidd:Púlsbreidd leysisins hefur einnig áhrif á námsárangur. Styttri púlsbreidd dregur úr hitauppstreymi á efnið, bætir nákvæmni og gæði fræðimanna. Algengar laserpúlsbreiddir fela í sér nanósekúndur, picoseconds og femtoseconds. Í perovskite sólarfrumu leysir fræðimaður er viðeigandi púlsbreidd valin út frá sérstökum kröfum.

 

6. Stöðugleiki búnaðar og áreiðanleiki:

Í stórfelldri framleiðslu verður leysir sem skrifar upp leysir að starfa stöðugt yfir langan tíma og gera stöðugleika og áreiðanleika áríðandi. Þetta felur í sér stöðugleika vélrænnar uppbyggingar, sjónkerfis og stjórnkerfis. Búnaðurinn ætti að viðhalda stöðugri námsárangur og hraða meðan á langvarandi rekstri stendur, með lágu bilunarhlutfalli og langri þjónustulífi.

 

7. Vinnslusvæði:

Til að mæta framleiðsluþörfum Perovskite sólarfrumna verður leysirskrifandi búnaður að hafa nægilega stórt vinnslusvæði til að koma til móts við rafhlöðuhluta af mismunandi stærðum. Til dæmis getur einhver búnaður afgreitt öfgafullt stórt Perovskite sólarfrumuíhluti sem mæla 1,2 metra × 2,4 metra.

 

Sérstök tilfelli um fínstillingu færibreytna

 

1.. Skrifaðu nákvæmni stjórn:

Nákvæmar kröfur um míkron-stig: Perovskite sólarfrumur hafa viðkvæma uppbyggingu sem krefst mjög mikils náms nákvæmni, venjulega á míkron stigi. Til dæmis verður að stjórna nákvæmni línubreiddar innan fárra míkrómetra eða jafnvel hærri til að tryggja nákvæman aðskilnað hagnýtra laga og góðan árangur undirfrumna. Ef línubreiddin víkur of mikið getur það valdið skammhlaupum eða opnum hringrásum innan frumunnar og hefur áhrif á ljósgeislunarvirkni og stöðugleika.

 

Staða nákvæmni áskorun: Að tryggja nákvæma fræðslustöðu um Perovskite frumueiningar í stórum svæðum er einnig áskorun. Stöður hverrar fræðimanna (svo sem P1, P2 og P3 línur) þurfa að fylgja stranglega hönnunarkröfunum; Annars mun það hafa áhrif á röð tengingar undirfrumna og heildarafköst frumueiningarinnar. Ennfremur er önnur veruleg áskorun að viðhalda stöðugleika stöðugleika við háhraða fræðimenn.

 

2. Stjórnun hitauppstreymis:

Efni hitauppstreymi: Perovskite efni eru viðkvæm fyrir hitastigi og hitinn sem myndast við leysirskriftir getur skaðað afköst Perovskite lagsins. Óhóflegt hitastig getur valdið niðurbroti, fasabreytingum eða göllum í perovskite efninu og þannig dregið úr skilvirkni ljósgeislunar. Þess vegna er nauðsynlegt að stjórna einmitt leysirorku og útsetningartíma til að lágmarka umfang og svið hitahitaðs svæðisins.

 

Varma streituvandamál: Staðbundið hátt hitastig sem myndast við leysir fræðslu getur skapað hitauppstreymi innan perovskite kvikmyndarinnar, sem leiðir til málefna eins og sprungu eða aflögunar, sem hafa áhrif á uppbyggingu heilleika og afköst frumunnar. Það er tæknileg áskorun að losa um hitauppstreymi á áhrifaríkan hátt við fræðsluferlið sem þarf að takast á við.

 

3.. Lágmarka dauð svæði:

Skilgreining á dauðum svæðum: Hið dauða svæðið vísar til svæðisins sem ekki er valdið frá ysta hlið P1 línunnar að ysta hlið P3 línunnar eftir leysir. Því stærri sem breidd dauðs svæðisins er, því hærra er hlutfall svæða sem ekki eru valdi í frumunni og því lægra sem undirhæð undirfrumna. Í Perovskite framleiðslu er nauðsynlegt að lágmarka breidd dauðs svæðisins til að auka virkt valdamyndunarsvæði og heildar skilvirkni frumunnar. Þetta krefst leysirskrifaðra búnaðar með mikilli nákvæmni stjórnunargetu og stöðugri vinnsluárangur, svo og bjartsýni frumuhönnunar og fræðsluferla.

 

4. Stór stíl eining vinnsla:

Einsleitni stórs svæðis: Með þróun Perovskite sólarfrumutækni eykst eftirspurnin eftir stórum einingum. Það er mjög krefjandi að tryggja einsleitni og samkvæmni í leysirskrifstofum á stórum svæðum. Til dæmis, á einingum á fermetra metra stigi, geta þættir eins og leysir orkudreifing og skönnun á hraðanum haft áhrif á fræðimennsku. Þróa þarf háþróaða leysirskönnun og orkustjórnunartækni.

 

Aukin fókuserfiðleikar: Flata yfirborðs stórra eininga er oft lítil, sem gerir leysir með áherslu erfiðari. Stöðugleiki og nákvæmni leysir fókus skiptir sköpum fyrir að skrifa gæði. Stjórnunarkerfi með mikla nákvæmni er nauðsynleg til að laga sig að vinnslukröfum stórfelldra eininga og tryggir að leysirinn sé áfram einbeittur að réttri stöðu í öllu ferlinu.

 

5. Stöðugleiki búnaðar og áreiðanleiki:

Samfelld notkun til langs tíma: Framleiðsla á sólarfrumum í Perovskite er venjulega stórfelld, stöðugt ferli, sem krefst þess að leysir sem skrifar leysir til að starfa stöðugt yfir langan tíma. Þetta setur miklar kröfur um stöðugleika og áreiðanleika ýmissa íhluta, þar með talið vélrænni uppbyggingu, sjónkerfi og stjórnkerfi. Sem dæmi má nefna að líftími leysisins, slitþol sjónhluta og andstæðingur-truflunargetu stjórnkerfisins þurfa allir að gangast undir strangar prófanir og staðfestingu.

 

Ferli eindrægni: Laser fræðimaður verður að vera samhæfur við aðra framleiðsluferli Perovskite frumna, svo sem húðun og umbúðir, til að tryggja slétt framleiðsluflæði. Hönnun og breytur stillingar búnaðarins þurfa að passa við kröfur andstreymis og niðurstreymisferla til að forðast minni framleiðslugetu eða gæðamál vegna ósamrýmanleika í ferlinu.

 

6. Laser breytu hagræðing:

Laseraflsval: Það þarf að stilla val á leysirafli nákvæmlega í samræmi við einkenni perovskite efna, filmuþykktar og handritshraða. Óhóflegur kraftur getur valdið of miklum efnisskaða, en ófullnægjandi kraftur mun ekki ná árangri fræðimanns. Þess vegna er nauðsynlegt að koma á nákvæmu sambandi líkani milli leysirafls og efnavinnsluáhrifa til að velja fljótt og nákvæmlega viðeigandi leysiraflsbreytur.

 

Púlsbreidd og tíðni: Púlsbreidd og tíðni leysisins hefur einnig áhrif á gæði og skilvirkni fræðimanna. Mismunandi perovskite efni og mannvirki geta þurft mismunandi púlsbreidd og tíðni breytur til að ná sem bestum námsárangri. Þess vegna er þörf á ítarlegri rannsóknum og hagræðingu á leysipúlsbreytum til að uppfylla kröfur Perovskite framleiðslu.