كيف تقلل أنظمة الليزر من شركة ليتشنغ المناطق الميتة في وحدات البيروفسكايت بنسبة 30%
تقنية الكتابة الدقيقة متعددة الحزم مع تتبع المسار في الوقت الحقيقي
تدمج أنظمة الليزر من ليتشنغ تقنية الكتابة المتقدمة متعددة الحزم (التي تدعم ما يصل إلى 24 حزمة) مع تتبع المسار في الوقت الفعلي لتقليل المناطق الميتة - وهي المناطق غير النشطة بين شرائح الخلايا التي تقلل من كفاءة الوحدة. تتطلب الأنظمة التقليدية تباعدًا أوسع (≥200 ميكرومتر) لاستيعاب تشوه الركيزة وأخطاء المحاذاة، لكن نظام التعويض القائم على الرؤية من ليتشنغ يضبط مسارات الكتابة P2 وP3 ديناميكيًا بناءً على الموضع الفعلي لخط P1. هذا يقلل التباعد بين الخلايا إلى ≤150 ميكرومتر مع الحفاظ على العزل الكهربائي. تحقق الماسحات الضوئية الجلفانومترية للنظام دقة تحديد المواقع ±5 ميكرومتر بسرعات تصل إلى 8000 مم/ثانية، مما يضمن نقشًا متسقًا عبر ركائز بحجم 2.4 متر × 1.2 متر. من خلال مزامنة نبضات الليزر مع حركة الركيزة، تقضي ليتشنغ على فجوات التداخل وعدم انتظام الحواف التي تساهم في خسائر المناطق الميتة.
تقنية تتبع التركيز للتضاريس المتغيرة للركائز
تُشكل تحديات توحيد طبقة البيروفسكايت، مثل اختلافات السُمك (±0.5 ميكرومتر) والتشوه الناتج عن المعالجة الحرارية، مشكلةً في أنظمة الليزر التقليدية، حيث تُؤدي إلى عدم وضوح التركيز، وتوسع خطوط التحديد، وزيادة المناطق الميتة. تعالج شركة ليتشنغ هذه المشكلة بوحدات التركيز التلقائي التي تحافظ على عمق بؤري ثابت ضمن نطاق ±2 ميكرومتر على كامل الركيزة. تقوم مستشعرات التثليث الليزري برسم خرائط ارتفاع السطح باستمرار، مع ضبط موضع المحور Z ديناميكيًا لضمان حجم مثالي لبقعة الشعاع (≤20 ميكرومتر) حتى على الأسطح المنحنية أو غير المستوية. يُعد هذا الأمر بالغ الأهمية لوحدات البيروفسكايت المرنة على ركائز حيوان أليف، حيث يُمكن أن يُؤدي التشوه أثناء معالجة R2R إلى زيادة المناطق الميتة بنسبة تصل إلى 25%. من خلال تثبيت عرض وعمق التحديد، تُقلل تقنية ليتشنغ مساحة المنطقة الميتة بنسبة 30% مقارنةً بأنظمة التركيز الثابت.
التحكم التكيفي في العمليات لتحسين الأداء وفقًا لخصائص المواد
تستخدم أنظمة ليتشنغ تقنية التحكم التكيفي في معلمات الليزر لمعالجة الاختلافات في تركيب طبقة البيروفسكايت والمواد المجاورة (مثل طبقة أكسيد الموصل الشفاف، وطبقة نقل الثقوب، وطبقة نقل الإلكترونات). وباستخدام مراقبة الطاقة في الوقت الفعلي ونظام التغذية الراجعة ذي الحلقة المغلقة، يقوم الجهاز بضبط مدة النبضة (من النانوثانية إلى البيكوثانية)، والطول الموجي (من الأشعة فوق البنفسجية إلى الأشعة تحت الحمراء)، وكثافة الطاقة لتحقيق استئصال نظيف دون أي أضرار جانبية. على سبيل المثال، يتطلب نقش P2 تحكمًا دقيقًا في العمق لإزالة طبقات البيروفسكايت وHTL/ETL دون إتلاف طبقة إجمالي تكلفة الملكية بشكل مفرط (أقل من 20% من سمك الطبقة)، بينما يجب أن يزيل نقش P3 الأقطاب المعدنية دون حدوث تماس كهربائي. ومن خلال تحسين هذه المعلمات لكل مجموعة مواد - وتمكين التبديل السريع بين الوصفات - تقلل ليتشنغ من المناطق المتأثرة بالحرارة (منطقة خطرة < 1 ميكرومتر) وتمنع الشقوق الدقيقة التي توسع المناطق الميتة بمرور الوقت. يُعد هذا النهج الواعي بالمواد أساسيًا للحفاظ على مناطق ميتة ≤ 150 ميكرومتر في الإنتاج الضخم.
يُحقق دمج شركة ليتشنغ لتقنيات تتبع المسار، وتتبع التركيز، والتحكم التكيفي بالليزر، تأثيرًا تآزريًا يُقلل المناطق الميتة بنسبة 30%. وهذا لا يُعزز كفاءة الوحدة فحسب، بل يُخفض أيضًا تكاليف الإنتاج من خلال زيادة استخدام المساحة النشطة إلى أقصى حد، وهي ميزة حاسمة في سوق الطاقة الشمسية البيروفسكيتية التنافسية.
