Við framleiðslu á kalkógeníð þunnfilmufrumum koma við sögu fjórar helstu leysirvinnsluferli, þ.e. þrír sértækir filmulagsætingar, þ.e. ritunarferli (kallað P1, P2 og P3), og eina fullu filmulagsfjarlægingu, þ.e. (kallað P4). Öll frumunni er skipt í n undirfrumur í röð uppbyggingar, sem miðar að því að draga úr áhrifum á eininguna sem stafar af frammistöðumun á mismunandi sviðum vegna ójafnvægis kalkógeníðefnisins, og á sama tíma getur það aukið framleiðslugetu spennu einingarinnar, draga úr framleiðslustraumi einingarinnar og draga úr röð viðnáms milli undirfrumna og hitauppstreymi tap á ytri hringrásarviðnáminu.
Laser P1 ritun: leysiræting á neðsta TCO filmulaginu til að mynda gagnkvæmt óháð TCO hvarfefni;
Laser P2 ritun: laseræting á öðrum filmulögum fyrir ofan TCO til að útvega flutningsrásir fyrir jákvæðu og neikvæðu rafskaut tveggja nærliggjandi undirfruma;
Laser P3 ritun: eftir að bakskautið hefur verið komið fyrir, leysir æta önnur filmulög fyrir ofan TCO, aðskilja undirfrumur hver frá annarri;
Laser P4 brúnhreinsunarferli: leysirinn fjarlægir lagða filmuna af brún klefans til að koma í veg fyrir leka og tryggja áreiðanleika rafhlöðupakkans.
Mynd 1. Fjarlægðin milli P1 og P3 línanna er kölluð „dauða svæðið“, dauðasvæðið stuðlar ekki að orkuframleiðslu frumunnar, hlutverk leysisins er að lágmarka breidd dauðasvæðisins til þess að auka skilvirkt svæði.
Nauðsyn þess að leysirita fyrir calomel rafhlöðuna:
Vélræn ritun, sem ein af hefðbundnu frumutengingunum, er mikið notuð í P2P3 ferli CIGS frumna, þrátt fyrir mikla skilvirkni. Hins vegar eru augljósar takmarkanir, sem fela í sér ókostina að vélrænni ristun er snertitegund, vélræni nálaroddurinn er háður stöðugu sliti, hefur stuttan líftíma og þarf að skipta um það reglulega, alvarlegar rifur á brún rusl, ófullnægjandi dýpt eftirlitsnákvæmni, léleg línusamkvæmni og stór dauð svæði. Þess vegna er þessi ritunaraðferð algjörlega óhentug fyrir heildarþykkt minni en 1 μm af himnulagi kalkógeníð þunnfilmu rafhlöðunnar.
Aftur á móti hefur laserritun þá kosti að vera án snertingar, auðvelt að viðhalda, minni hitauppstreymi á brúnina, auðvelt að stjórna ritdýptinni, góða línusamkvæmni og minni dauð svæði, sem gerir nákvæmari, hreinni og skilvirkara ritunarferli, auk nákvæmrar stjórnunar á því að fjarlægja filmulagið, og hreinan og sléttan botn og brúnir grópsins.
Mynd 2. Samanburður á vélrænni ritun (vinstri) og laserritun (hægri).
Fyrir val á lengd púls eru nanósekúndu leysirvinnsla hitauppstreymisáhrif augljós, það eru gallar eins og grófar brúnir, yfirborðsrusl og hægur vinnsluhraði; á meðan notkun picosecond leysir sem fulltrúi ultrashort púls getur sýnt kosti hár hámarksafls, lítil hitauppstreymi, sléttar brúnir, nákvæmni og svo framvegis. Í því ferli að leysir ætingu, picosecond leysir er hægt að einbeita sér að ofur-fínu rými svæði, fljótt gufa upp efni uppgufun, forðast efni línulega frásog leysisins, orkuflutning, umbreytingu og tilvist hita og varma dreifingu, getur gert nánast engin hitauppstreymi, til að ná leysinum "köldu" vinnslu.
Mynd 3. Picosecond leysirvinnsluáhrif
Hvað varðar val á leysibylgjulengd, hafa mismunandi efni mismunandi frásogshraða fyrir mismunandi bylgjulengdir leysirljóss og því hærra sem frásogshraðinn er, því minni varmaáhrifin sem myndast.
Mynd 4. Þetta er litrófsgleypni skýringarmynd FTO efni, venjulega með stuttri bylgjulengd útfjólubláu ljósi þegar frásogshraðinn er mjög hár, meira viðeigandi. Hins vegar, vegna þess að 355nm græni leysirinn er almennt 1064nm innrauður leysir í gegnum tíðni tvöföldun kristal tíðni tvöföldun, í umbreytingarferlinu mun framleiða um 40 ~ 50% afl tap, því, frá sjónarhóli hagkvæmra sjónarmiða, P1 scribing ferlið mun velja að nota 1064nm innrauða leysirinn og FTO hefur ákveðið frásog innrauðs ljóss. Nota ætti P2 lag ef um FTO er að ræða til að skemma ekki 532nm leysirinn, FTO er ekki skemmt. P2 lagið ætti að vera skrifað með 532nm grænu ljósi án þess að skemma FTO, en P3 ferlið getur valið viðeigandi bylgjulengd ljósgjafa í samræmi við gleypni og þykkt lagsins, og 532nm bylgjulengdin er hægt að nota til að fjarlægja lagið.
Hvað varðar val á ritstýringu, þá eru almennt tvær leiðir: Bein ritsöfnun á filmuyfirborðinu og ristun í gegnum glerflötinn. Fyrrverandi vísar til leysigeisla sem beinist að filmulagið sem á að fjarlægja hér að ofan, efnið gleypir leysiorkugasunina til að mynda grafið línu, þessi aðferð hefur mikil hitauppstreymi, auðvelt að mynda "gíg" og krefst nákvæmrar stjórnunar af ferlinu. Að skrifa í gegnum gler er að einbeita leysigeislanum að viðmótinu milli glersins og filmulagsins sem á að fjarlægja, viðmótið gleypir orkuna og gufar upp filmulagið, sem stækkar hratt að rúmmáli til að mynda "sprengivirka höggbylgju" og myndar þannig skrifara línu. Þetta ferli hefur minna hitaáhrifasvæði og er ólíklegra til að mynda "gíg", en krefst sterkari leysiorku og hærri ferliglugga.
Laserritun í þunnfilmueiningunni til að tryggja að allri frumunni sé skipt í fleiri en n undirfrumur í röð undir forsendu dauðasvæðisins ætti að þjappa eins mikið og mögulegt er og leysirinn í hlutverki filmulagsins, getur valdið augljósu hitaáhrifasvæði, gígum, botni ruslsins, aflögun filmu og önnur skaðleg áhrif á ferlið.
Mynd 5. Hugsanleg skaðleg ferliáhrif leysirvinnslu á rafhlöðufilmulögum eru augljós svæði sem hafa áhrif á hita (efst til vinstri), gígar (efst til hægri), neðst gjallburrar (neðst til vinstri) og filmuaflögun (neðst til hægri).
Þess vegna, dauðu svæði stjórna og röð af þáttum sem hafa áhrif á vinnslu niðurstöður, auk ofangreindra leysir púlsbreidd (ns / ps / fs); leysibylgjulengd (355 / 532 / 1064 nm); vinnsluhamur (filmuyfirborðsvinnsla / gleryfirborðsvinnsla), en nær einnig yfir samsvarandi leysistærðir, þar á meðal val á afli, geislagæðum, fókusblettastærð og skörunarhraða og síðari vinnsluniðurstöður. Til viðbótar við vinnsluaðferðina (filmuhlið/glerhlið) nær hún einnig yfir samsvarandi leysistærðir, þar á meðal afl, geislagæði, fókusblettastærð og skörunarhraða, sem og síðari vinnsluáhrif eins og breidd skurðar, hitaáhrif, gígar. , línuritssamkvæmni P123, samsíða, osfrv. Viðbótarupplýsingar eru ma mótun geisla og rykmeðhöndlun meðan á vinnslu stendur.
