植物(wu)通過(guo)(guo)光(guang)合作(zuo)用獲(huo)取太(tai)陽能(neng)源從而生(sheng)(sheng)機(ji)勃勃，人(ren)(ren)類通過(guo)(guo)進(jin)食(shi)獲(huo)取生(sheng)(sheng)存能(neng)源。伴隨(sui)著人(ren)(ren)類對(dui)科學(xue)世界觀的(de)認知，人(ren)(ren)類的(de)精(jing)神(shen)、物(wu)質生(sheng)(sheng)活越(yue)來越(yue)豐富，對(dui)附加產品的(de)需(xu)求越(yue)來越(yue)高，而根據(ju)能(neng)量(liang)守(shou)恒定律，人(ren)(ren)類消耗的(de)能(neng)源都是在地(di)球資源中獲(huo)取，尤其是對(dui)天然氣、煤炭、原油的(de)不可再生(sheng)(sheng)資源需(xu)求高，而這三種資源屬于不可再生(sheng)(sheng)資源，資源告(gao)急(ji)，成(cheng)為制約(yue)人(ren)(ren)類發(fa)展的(de)瓶頸，因此發(fa)展一種可再生(sheng)(sheng)的(de)清潔(jie)能(neng)源成(cheng)為熱點話題，光(guang)伏太(tai)陽能(neng)的(de)技術發(fa)展也成(cheng)為重點突(tu)破口(kou)，光(guang)伏太(tai)陽能(neng)電池正是在這樣的(de)檔(dang)口(kou)中應運而生(sheng)(sheng)。
太陽能電池板(ban)
顧名思義光(guang)(guang)伏太陽(yang)(yang)能(neng)(neng)電(dian)池是(shi)(shi)利用太陽(yang)(yang)光(guang)(guang)能(neng)(neng)，通過光(guang)(guang)電(dian)效應(ying)或光(guang)(guang)化學(xue)反(fan)應(ying)的方式，將光(guang)(guang)能(neng)(neng)轉換成電(dian)能(neng)(neng)，并加以存(cun)儲(chu)利用的技術(shu)。其(qi)原理是(shi)(shi)太陽(yang)(yang)光(guang)(guang)照在半導體p-n結(jie)上，形(xing)成新(xin)的空穴(xue)-電(dian)子(zi)對，在p-n結(jie)內建(jian)電(dian)場(chang)的作用下，光(guang)(guang)生空穴(xue)流向p區(qu)，光(guang)(guang)生電(dian)子(zi)流向n區(qu)，接通電(dian)路后就產生電(dian)流。
光伏太(tai)(tai)(tai)(tai)(tai)陽(yang)能(neng)(neng)(neng)電池(chi)經(jing)過一個多(duo)世紀的發展(zhan)逐漸從原理(li)技(ji)術(shu)走向商(shang)業應(ying)用，經(jing)歷(li)了諸多(duo)階(jie)段，截至今(jin)日，光伏太(tai)(tai)(tai)(tai)(tai)陽(yang)能(neng)(neng)(neng)電池(chi)按照材料(liao)劃分已經(jing)有硅(gui)太(tai)(tai)(tai)(tai)(tai)陽(yang)能(neng)(neng)(neng)電池(chi)、多(duo)元化合(he)物薄膜太(tai)(tai)(tai)(tai)(tai)陽(yang)能(neng)(neng)(neng)電池(chi)、聚合(he)物多(duo)層修(xiu)飾電極型太(tai)(tai)(tai)(tai)(tai)陽(yang)能(neng)(neng)(neng)電池(chi)、納米晶太(tai)(tai)(tai)(tai)(tai)陽(yang)能(neng)(neng)(neng)電池(chi)、有機太(tai)(tai)(tai)(tai)(tai)陽(yang)能(neng)(neng)(neng)電池(chi)、塑料(liao)太(tai)(tai)(tai)(tai)(tai)陽(yang)能(neng)(neng)(neng)電池(chi)等，其中硅(gui)太(tai)(tai)(tai)(tai)(tai)陽(yang)能(neng)(neng)(neng)電池(chi)是發展(zhan)最成熟的，在應(ying)用中居主導地位。
單晶(jing)硅太陽(yang)能電池片(pian)
而隨(sui)著(zhu)人類(lei)(lei)對地(di)球環(huan)境(jing)(jing)以(yi)及資(zi)源提取的認知越(yue)來(lai)越(yue)深，傳統的光(guang)伏太陽(yang)能(neng)(neng)電(dian)(dian)(dian)池存在環(huan)境(jing)(jing)污染、資(zi)源消(xiao)耗過重等問題，有一些材料如碲化鎘材料還含有劇毒，需要(yao)(yao)開發(fa)新一代的高效太陽(yang)能(neng)(neng)光(guang)伏電(dian)(dian)(dian)池，需要(yao)(yao)具備條件是對環(huan)境(jing)(jing)污染小、消(xiao)耗資(zi)源比例小、無毒性，并且從商用(yong)價(jia)值(zhi)角度出發(fa)，需求成(cheng)本低廉、工藝流程簡單，光(guang)電(dian)(dian)(dian)轉換效率高、壽命長等特性，對科研人員提出了更高的要(yao)(yao)求，也是人類(lei)(lei)自身拯救(jiu)自己的一種唯一方(fang)式，除非人類(lei)(lei)掌握的暗物(wu)質能(neng)(neng)量。
在這樣的(de)(de)(de)技(ji)術(shu)和(he)商業(ye)(ye)背景(jing)下(xia)，新型鈣(gai)鈦(tai)(tai)礦(kuang)電(dian)池從(cong)科研(yan)人員的(de)(de)(de)研(yan)究(jiu)領域進(jin)入到(dao)普(pu)通(tong)人的(de)(de)(de)視(shi)野中(zhong)，并在商業(ye)(ye)中(zhong)初步(bu)小范圍生產(chan)使用。這種鈣(gai)鈦(tai)(tai)礦(kuang)電(dian)池滿足(zu)上(shang)述中(zhong)的(de)(de)(de)所有(you)技(ji)術(shu)及商業(ye)(ye)的(de)(de)(de)基本需(xu)求，但從(cong)目前(qian)的(de)(de)(de)商用及實(shi)驗室階段(duan)來看，與傳(chuan)統(tong)的(de)(de)(de)硅(gui)晶太陽能電(dian)池相比在使用壽命以(yi)及穩(wen)定(ding)性能、光電(dian)轉換上(shang)仍(reng)有(you)待提升(sheng)，但這并不妨礙鈣(gai)鈦(tai)(tai)礦(kuang)太陽能電(dian)池成(cheng)為新一代的(de)(de)(de)寵兒，其(qi)科研(yan)價值、商業(ye)(ye)價值值得我們(men)期盼，并且(qie)這種期盼正在一步(bu)步(bu)從(cong)實(shi)驗室走出來，正在商業(ye)(ye)化(hua)(hua)的(de)(de)(de)路上(shang)，而(er)有(you)些企業(ye)(ye)如杭(hang)州遷(qian)納光電(dian)、湖(hu)北萬度光能已(yi)成(cheng)功實(shi)現(xian)商業(ye)(ye)化(hua)(hua)，開始小規模生產(chan)商用。正是在這種實(shi)驗室與初步(bu)商用階段(duan)中(zhong)，武漢(han)元祿光電(dian)早(zao)早(zao)的(de)(de)(de)就進(jin)入到(dao)鈣(gai)鈦(tai)(tai)礦(kuang)電(dian)池激光刻蝕(shi)機項目運用到(dao)當中(zhong)，并跟(gen)隨鈣(gai)鈦(tai)(tai)礦(kuang)電(dian)池行業(ye)(ye)同步(bu)開發，逐步(bu)優(you)化(hua)(hua)產(chan)品(pin)，并成(cheng)功運用到(dao)實(shi)驗室以(yi)及商用階段(duan)當中(zhong)。
鈣鈦礦太陽(yang)能電池片
鈣鈦礦電池目前分為(wei)玻璃(li)基(ji)底和柔性PET柔性基(ji)底兩種類(lei)型，激(ji)(ji)(ji)光(guang)(guang)刻蝕、劃(hua)線、清洗(xi)設備主要應用在p1、p2、p3激(ji)(ji)(ji)光(guang)(guang)劃(hua)線以(yi)及p4激(ji)(ji)(ji)光(guang)(guang)清邊，我將分別對其(qi)進行介紹激(ji)(ji)(ji)光(guang)(guang)刻蝕機的應用，介紹激(ji)(ji)(ji)光(guang)(guang)劃(hua)線的用途和選型。
激光刻蝕機在(zai)鈣(gai)鈦(tai)礦電(dian)(dian)池(chi)(chi)中的(de)(de)(de)主要用途為(wei)(wei)(wei)p1p2p3劃(hua)(hua)線(xian)(xian)，其目的(de)(de)(de)是(shi)為(wei)(wei)(wei)了分割電(dian)(dian)池(chi)(chi)區域(yu)(yu)，形成串聯(lian)電(dian)(dian)池(chi)(chi)，增(zeng)大電(dian)(dian)壓，其中需要特別(bie)注意的(de)(de)(de)是(shi)控(kong)制(zhi)激(ji)光(guang)劃(hua)(hua)線(xian)(xian)的(de)(de)(de)線(xian)(xian)寬，從而減少死區面(mian)積(ji)，增(zeng)大電(dian)(dian)池(chi)(chi)有效使(shi)用面(mian)積(ji)，并在(zai)對下一(yi)(yi)層(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)激(ji)光(guang)刻蝕的(de)(de)(de)同時保證(zheng)不傷(shang)及(ji)(ji)上一(yi)(yi)層(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)級(ji)，這(zhe)是(shi)由于通過(guo)激(ji)光(guang)劃(hua)(hua)線(xian)(xian)方(fang)式(shi)使(shi)P1和P3層(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)串聯(lian)起來，如果(guo)在(zai)做P2層(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)激(ji)光(guang)劃(hua)(hua)線(xian)(xian)過(guo)程(cheng)中傷(shang)及(ji)(ji)P1層(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)會影響其導電(dian)(dian)性及(ji)(ji)光(guang)電(dian)(dian)轉換效率。P1層(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)通常(chang)為(wei)(wei)(wei)透(tou)明導電(dian)(dian)氧化物(wu)如氧化鎳、ITO、FTO等(deng)(deng)材(cai)料(liao)，P2層(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)為(wei)(wei)(wei)鈣(gai)鈦(tai)礦層(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)，P3層(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)通常(chang)為(wei)(wei)(wei)金(jin)(jin)屬(shu)電(dian)(dian)極，如金(jin)(jin)、銀、鋁(lv)、銅等(deng)(deng)材(cai)料(liao)，詳細的(de)(de)(de)劃(hua)(hua)分一(yi)(yi)般(ban)為(wei)(wei)(wei)FTO導電(dian)(dian)玻璃(li)、TiO2 致密層(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)、TiO2 介孔層(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)、鈣(gai)鈦(tai)礦層(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)、HTM層(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)、金(jin)(jin)屬(shu)電(dian)(dian)極。P4激(ji)光(guang)清(qing)邊(bian)的(de)(de)(de)意義是(shi)在(zai)制(zhi)作鈣(gai)鈦(tai)礦電(dian)(dian)池(chi)(chi)過(guo)程(cheng)中印刷或生長(chang)方(fang)式(shi)涂布的(de)(de)(de)各個層(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)級(ji)存(cun)在(zai)誤差(cha)，尤其在(zai)邊(bian)緣(yuan)區域(yu)(yu)的(de)(de)(de)控(kong)制(zhi)難以把控(kong)，需要利用激(ji)光(guang)刻蝕技術，在(zai)邊(bian)緣(yuan)清(qing)理出1-10mm的(de)(de)(de)區域(yu)(yu)，保證(zheng)電(dian)(dian)池(chi)(chi)各個層(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)級(ji)的(de)(de)(de)一(yi)(yi)致性。
目前適用(yong)于鈣鈦礦電池激(ji)(ji)(ji)光(guang)劃線的(de)激(ji)(ji)(ji)光(guang)刻蝕設備(bei)波段分(fen)布(bu)廣(guang)泛，而(er)根據不同材料(liao)的(de)特性脈沖寬度也(ye)有較大差異性，某些實驗室單位從成本角度考慮采用(yong)納(na)(na)秒紅外(wai)或納(na)(na)秒綠(lv)光(guang)波段制作工(gong)藝，而(er)一些實驗性商業(ye)用(yong)途則采用(yong)超快激(ji)(ji)(ji)光(guang)刻蝕機，如(ru)飛(fei)秒紅外(wai)激(ji)(ji)(ji)光(guang)或飛(fei)秒綠(lv)光(guang)激(ji)(ji)(ji)光(guang)刻蝕機等(deng)，不一而(er)同，具體的(de)工(gong)藝模式，仍需以工(gong)藝試(shi)樣和預算為準。
目前鈣鈦礦電池的最大問題(ti)是穩(wen)定(ding)性問題(ti)，需要從材料、理論研究等方(fang)向(xiang)持續努力，我(wo)們知道總(zong)有一天(tian)鈣鈦礦電池的大規模商用能夠實(shi)現，但我(wo)希望來(lai)的這一天(tian)越早越好(hao)！
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推薦設備：鈣鈦礦電池激光刻蝕機
