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植物通過(guò)光合作用獲取太陽(yáng)能源從而生機勃勃，人類(lèi)通過(guò)進(jìn)食獲取生存能源。伴隨著(zhù)人類(lèi)對科學(xué)世界觀(guān)的認知，人類(lèi)的精神、物質(zhì)生活越來(lái)越豐富，對附加產(chǎn)品的需求越來(lái)越高，而根據能量守恒定律，人類(lèi)消耗的能源都是在地球資源中獲取，尤其是對天然氣、煤炭、原油的不可再生資源需求高，而這三種資源屬于不可再生資源，資源告急，成為制約人類(lèi)發(fā)展的瓶頸，因此發(fā)展一種可再生的清潔能源成為熱點(diǎn)話(huà)題，光伏太陽(yáng)能的技術(shù)發(fā)展也成為重點(diǎn)突破口，光伏太陽(yáng)能電池正是在這樣的檔口中應運而生。

太陽(yáng)能電池板

顧名思義光伏太陽(yáng)能電池是利用太陽(yáng)光能，通過(guò)光電效應或光化學(xué)反應的方式，將光能轉換成電能，并加以存儲利用的技術(shù)。其原理是太陽(yáng)光照在半導體p-n結上，形成新的空穴-電子對，在p-n結內建電場(chǎng)的作用下，光生空穴流向p區，光生電子流向n區，接通電路后就產(chǎn)生電流。

光伏太陽(yáng)能電池經(jīng)過(guò)一個(gè)多世紀的發(fā)展逐漸從原理技術(shù)走向商業(yè)應用，經(jīng)歷了諸多階段，截至今日，光伏太陽(yáng)能電池按照材料劃分已經(jīng)有硅太陽(yáng)能電池、多元化合物薄膜太陽(yáng)能電池、聚合物多層修飾電極型太陽(yáng)能電池、納米晶太陽(yáng)能電池、有機太陽(yáng)能電池、塑料太陽(yáng)能電池等，其中硅太陽(yáng)能電池是發(fā)展最成熟的，在應用中居主導地位。

單晶硅太陽(yáng)能電池片

而隨著(zhù)人類(lèi)對地球環(huán)境以及資源提取的認知越來(lái)越深，傳統的光伏太陽(yáng)能電池存在環(huán)境污染、資源消耗過(guò)重等問(wèn)題，有一些材料如碲化鎘材料還含有劇毒，需要開(kāi)發(fā)新一代的高效太陽(yáng)能光伏電池，需要具備條件是對環(huán)境污染小、消耗資源比例小、無(wú)毒性，并且從商用價(jià)值角度出發(fā)，需求成本低廉、工藝流程簡(jiǎn)單，光電轉換效率高、壽命長(cháng)等特性，對科研人員提出了更高的要求，也是人類(lèi)自身拯救自己的一種唯一方式，除非人類(lèi)掌握的暗物質(zhì)能量。

在這樣的技術(shù)和商業(yè)背景下，新型鈣鈦礦電池從科研人員的研究領(lǐng)域進(jìn)入到普通人的視野中，并在商業(yè)中初步小范圍生產(chǎn)使用。這種鈣鈦礦電池滿(mǎn)足上述中的所有技術(shù)及商業(yè)的基本需求，但從目前的商用及實(shí)驗室階段來(lái)看，與傳統的硅晶太陽(yáng)能電池相比在使用壽命以及穩定性能、光電轉換上仍有待提升，但這并不妨礙鈣鈦礦太陽(yáng)能電池成為新一代的寵兒，其科研價(jià)值、商業(yè)價(jià)值值得我們期盼，并且這種期盼正在一步步從實(shí)驗室走出來(lái)，正在商業(yè)化的路上，而有些企業(yè)如杭州遷納光電、湖北萬(wàn)度光能已成功實(shí)現商業(yè)化，開(kāi)始小規模生產(chǎn)商用。正是在這種實(shí)驗室與初步商用階段中，武漢元祿光電早早的就進(jìn)入到鈣鈦礦電池激光刻蝕機項目運用到當中，并跟隨鈣鈦礦電池行業(yè)同步開(kāi)發(fā)，逐步優(yōu)化產(chǎn)品，并成功運用到實(shí)驗室以及商用階段當中。

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鈣鈦礦電池目前分為玻璃基底和柔性PET柔性基底兩種類(lèi)型，激光刻蝕、劃線(xiàn)、清洗設備主要應用在p1、p2、p3激光劃線(xiàn)以及p4激光清邊，我將分別對其進(jìn)行介紹激光刻蝕機的應用，介紹激光劃線(xiàn)的用途和選型。

激光刻蝕機在鈣鈦礦電池中的主要用途為p1p2p3劃線(xiàn)，其目的是為了分割電池區域，形成串聯(lián)電池，增大電壓，其中需要特別注意的是控制激光劃線(xiàn)的線(xiàn)寬，從而減少死區面積，增大電池有效使用面積，并在對下一層激光刻蝕的同時(shí)保證不傷及上一層級，這是由于通過(guò)激光劃線(xiàn)方式使P1和P3層串聯(lián)起來(lái)，如果在做P2層激光劃線(xiàn)過(guò)程中傷及P1層會(huì )影響其導電性及光電轉換效率。P1層通常為透明導電氧化物如氧化鎳、ITO、FTO等材料，P2層為鈣鈦礦層，P3層通常為金屬電極，如金、銀、鋁、銅等材料，詳細的劃分一般為FTO導電玻璃、TiO2 致密層、TiO2 介孔層、鈣鈦礦層、HTM層、金屬電極。P4激光清邊的意義是在制作鈣鈦礦電池過(guò)程中印刷或生長(cháng)方式涂布的各個(gè)層級存在誤差，尤其在邊緣區域的控制難以把控，需要利用激光刻蝕技術(shù)，在邊緣清理出1-10mm的區域，保證電池各個(gè)層級的一致性。

目前適用于鈣鈦礦電池激光劃線(xiàn)的激光刻蝕設備波段分布廣泛，而根據不同材料的特性脈沖寬度也有較大差異性，某些實(shí)驗室單位從成本角度考慮采用納秒紅外或納秒綠光波段制作工藝，而一些實(shí)驗性商業(yè)用途則采用超快激光刻蝕機，如飛秒紅外激光或飛秒綠光激光刻蝕機等，不一而同，具體的工藝模式，仍需以工藝試樣和預算為準。

目前鈣鈦礦電池的最大問(wèn)題是穩定性問(wèn)題，需要從材料、理論研究等方向持續努力，我們知道總有一天鈣鈦礦電池的大規模商用能夠實(shí)現，但我希望來(lái)的這一天越早越好！

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推薦設備：鈣鈦礦電池激光刻蝕機