চ্যালকোজেনাইড পাতলা ফিল্ম কোষ তৈরির সময়, চারটি প্রধান লেজার প্রক্রিয়াকরণ প্রক্রিয়া জড়িত থাকে, যথা তিনটি নির্বাচনী ফিল্ম লেয়ার এচিং, অর্থাৎ, স্ক্রাইবিং প্রক্রিয়া (যাকে P1, P2 এবং P3 বলা হয়), এবং একটি সম্পূর্ণ ফিল্ম স্তর অপসারণ, অর্থাৎ লেজার প্রান্ত পরিষ্কার করার প্রক্রিয়া। (P4 বলা হয়)। পুরো কোষটিকে সিরিজ গঠনে n উপ-কোষে বিভক্ত করা হয়েছে, যার লক্ষ্য হল চ্যালকোজেনাইড উপাদানের অসামঞ্জস্যতার কারণে বিভিন্ন ক্ষেত্রে কর্মক্ষমতা পার্থক্যের কারণে সৃষ্ট মডিউলের উপর প্রভাব কমানো এবং একই সময়ে, এটি আউটপুট বৃদ্ধি করতে পারে। মডিউলের ভোল্টেজ, মডিউলের আউটপুট কারেন্ট হ্রাস করে এবং উপ-কোষের মধ্যে সিরিজ প্রতিরোধ এবং বাহ্যিক সার্কিট প্রতিরোধের তাপীয় ক্ষতি হ্রাস করে।
লেজার P1 স্ক্রাইবিং: পারস্পরিকভাবে স্বাধীন TCO সাবস্ট্রেট গঠনের জন্য নীচের TCO ফিল্ম স্তরের লেজার এচিং;
লেজার P2 স্ক্রাইবিং: দুটি প্রতিবেশী উপ-কোষের ইতিবাচক এবং নেতিবাচক ইলেক্ট্রোডের জন্য ট্রান্সমিশন চ্যানেল সরবরাহ করতে TCO-এর উপরে অন্যান্য ফিল্ম স্তরগুলির লেজার এচিং;
লেজার P3 স্ক্রাইবিং: ব্যাক ইলেক্ট্রোড জমা করার পরে, লেজার টিসিওর উপরে অন্যান্য ফিল্ম স্তরগুলিকে এচিং করে, সাব-সেলগুলিকে একে অপরের থেকে আলাদা করে;
লেজার পি 4 এজ ক্লিয়ারিং প্রক্রিয়া: ফুটো রোধ করতে এবং ব্যাটারি প্যাকেজের নির্ভরযোগ্যতা নিশ্চিত করতে লেজার কোষের প্রান্ত থেকে জমা হওয়া ফিল্মটি সরিয়ে দেয়।
চিত্র 1. P1 এবং P3 লাইনের মধ্যে দূরত্বকে "মৃত অঞ্চল" বলা হয়, মৃত অঞ্চলটি কোষের বিদ্যুৎ উৎপাদনে অবদান রাখে না, লেজারের ভূমিকা হল মৃত অঞ্চলের প্রস্থকে হ্রাস করা। কার্যকর এলাকা বাড়ান।
ক্যালোমেল ব্যাটারির জন্য লেজার স্ক্রাইবিংয়ের প্রয়োজনীয়তা:
যান্ত্রিক স্ক্রাইবিং, ঐতিহ্যগত কোষের আন্তঃসংযোগগুলির মধ্যে একটি হিসাবে, উচ্চ দক্ষতা থাকা সত্ত্বেও, CIGS কোষগুলির P2P3 প্রক্রিয়াতে ব্যাপকভাবে ব্যবহৃত হয়। যাইহোক, সুস্পষ্ট সীমাবদ্ধতা রয়েছে, যার মধ্যে রয়েছে অসুবিধাগুলি যে যান্ত্রিক স্ক্রাইবিং হল যোগাযোগের ধরন, যান্ত্রিক সূঁচের ডগা ক্রমাগত পরিধান এবং ছিঁড়ে যাওয়ার বিষয়, একটি স্বল্প আয়ু থাকে এবং পর্যায়ক্রমে প্রতিস্থাপন করা প্রয়োজন, প্রান্তের ধ্বংসাবশেষের গুরুতর চিপিং, অপর্যাপ্ত গভীরতা নিয়ন্ত্রণ নির্ভুলতা, দুর্বল লাইন সামঞ্জস্য, এবং বড় মৃত অঞ্চল। অতএব, এই স্ক্রাইবিং পদ্ধতিটি চ্যালকোজেনাইড পাতলা ফিল্ম ব্যাটারির ঝিল্লি স্তরের 1 μm এর কম মোট বেধের জন্য সম্পূর্ণ অনুপযুক্ত।
বিপরীতে, লেজার স্ক্রাইবিংয়ের সুবিধা রয়েছে অ-যোগাযোগ, বজায় রাখা সহজ, প্রান্তে কম তাপীয় প্রভাব, স্ক্রাইবিং গভীরতা নিয়ন্ত্রণ করা সহজ, ভাল লাইনের সামঞ্জস্য এবং ছোট ডেড জোন, যা আরও নির্ভুল, পরিষ্কার এবং সক্ষম করে আরো দক্ষ স্ক্রাইবিং প্রক্রিয়া, সেইসাথে ফিল্ম স্তর অপসারণের সুনির্দিষ্ট নিয়ন্ত্রণ, এবং একটি পরিষ্কার এবং মসৃণ নীচে এবং খাঁজের প্রান্ত।
চিত্র 2. যান্ত্রিক স্ক্রাইবিং (বাম) এবং লেজার স্ক্রাইবিং (ডান) এর তুলনা।
পালস দৈর্ঘ্যের পছন্দের জন্য, ন্যানোসেকেন্ড লেজার প্রক্রিয়াকরণ তাপীয় প্রভাব স্পষ্ট, রুক্ষ প্রান্ত, পৃষ্ঠের ধ্বংসাবশেষ এবং ধীর প্রক্রিয়াকরণের গতির মতো ত্রুটি রয়েছে; যখন আল্ট্রাশর্ট পালসের প্রতিনিধি হিসাবে পিকোসেকেন্ড লেজারের ব্যবহার উচ্চ শিখর শক্তি, ছোট তাপীয় প্রভাব, মসৃণ প্রান্ত, নির্ভুলতা এবং আরও অনেক কিছুর সুবিধা দেখাতে পারে। লেজার এচিং প্রক্রিয়ায়, পিকোসেকেন্ড লেজার অতি-সূক্ষ্ম স্থান এলাকায় ফোকাস করা যেতে পারে, উপাদানের বাষ্পীভবনকে দ্রুত বাষ্পীভূত করতে পারে, লেজারের রৈখিক শোষণ, শক্তি স্থানান্তর, রূপান্তর এবং তাপ ও তাপীয় প্রসারণের উপাদান এড়াতে পারে। প্রায় কোন তাপ প্রভাব, লেজার "ঠান্ডা" প্রক্রিয়াকরণ অর্জন.
চিত্র 3. পিকোসেকেন্ড লেজার প্রক্রিয়াকরণ প্রভাব
লেজারের তরঙ্গদৈর্ঘ্যের পছন্দের ক্ষেত্রে, লেজারের আলোর বিভিন্ন তরঙ্গদৈর্ঘ্যের জন্য বিভিন্ন উপকরণের শোষণের হার আলাদা, এবং শোষণের হার যত বেশি হবে, উত্পাদিত তাপীয় প্রভাব তত কম।
চিত্র 4. এটি FTO উপকরণগুলির বর্ণালী শোষণ চিত্র, সাধারণত অতিবেগুনী আলোর একটি ছোট তরঙ্গদৈর্ঘ্য ব্যবহার করে যখন শোষণের হার খুব বেশি, আরও উপযুক্ত। যাইহোক, যেহেতু 355nm সবুজ লেজারটি সাধারণত 1064nm ইনফ্রারেড লেজার হয় ফ্রিকোয়েন্সি দ্বিগুণ ক্রিস্টাল ফ্রিকোয়েন্সি দ্বিগুণ করার মাধ্যমে, রূপান্তর প্রক্রিয়ায় প্রায় 40 ~ 50% শক্তির ক্ষতি হবে, তাই, খরচ-কার্যকর বিবেচনার দৃষ্টিকোণ থেকে, P1 স্ক্রাইবিং প্রক্রিয়া 1064nm ইনফ্রারেড লেজার ব্যবহার করতে পছন্দ করবে, এবং FTO ইনফ্রারেড আলো শোষণ একটি নির্দিষ্ট ডিগ্রী আছে. FTO এর ক্ষেত্রে P2 লেয়ার ব্যবহার করা উচিত যাতে 532nm লেজারের ক্ষতি না হয়, FTO ক্ষতিগ্রস্ত না হয়। P2 স্তরটি FTO-এর ক্ষতি না করে 532nm সবুজ আলো দিয়ে লিখতে হবে, যখন P3 প্রক্রিয়াটি স্তরটির শোষণ এবং বেধ অনুসারে আলোর উত্সের উপযুক্ত তরঙ্গদৈর্ঘ্য চয়ন করতে পারে এবং 532nm তরঙ্গদৈর্ঘ্য স্তরটি সরাতে ব্যবহার করা যেতে পারে।
স্ক্রাইবিং দিকনির্দেশ পছন্দের জন্য, সাধারণত দুটি উপায় রয়েছে: ফিল্ম পৃষ্ঠে সরাসরি স্ক্রাইবিং এবং কাচের পৃষ্ঠের মাধ্যমে স্ক্রাইব করা। পূর্ববর্তীটি লেজারের রশ্মিকে নির্দেশ করে যা উপরে মুছে ফেলার জন্য ফিল্ম স্তরের উপর দৃষ্টি নিবদ্ধ করে, উপাদানটি একটি খোদাই করা লাইন তৈরি করতে লেজার শক্তি গ্যাসীকরণকে শোষণ করে, এই পদ্ধতির একটি বড় তাপীয় প্রভাব রয়েছে, একটি "গর্টার" গঠন করা সহজ এবং সুনির্দিষ্ট নিয়ন্ত্রণ প্রয়োজন। প্রক্রিয়ার কাচের মাধ্যমে স্ক্রাইব করা হল লেজার রশ্মিকে গ্লাস এবং ফিল্ম লেয়ারের মধ্যবর্তী ইন্টারফেসের উপর ফোকাস করা, ইন্টারফেস শক্তি শোষণ করে এবং ফিল্ম স্তরকে বাষ্পীভূত করে, যা দ্রুত আয়তনে প্রসারিত হয়ে একটি "বিস্ফোরক শকওয়েভ" গঠন করে। লেখক লাইন এই প্রক্রিয়াটির একটি ছোট তাপ-আক্রান্ত এলাকা রয়েছে এবং এটি "গর্টার" গঠনের সম্ভাবনা কম, তবে শক্তিশালী লেজার শক্তি এবং একটি উচ্চতর প্রক্রিয়া উইন্ডো প্রয়োজন।
পাতলা ফিল্ম মডিউলে লেজার স্ক্রাইবিং নিশ্চিত করতে যে পুরো কোষটি মৃত অঞ্চলের প্রাঙ্গনে সিরিজে n-এর বেশি সাব-সেলে বিভক্ত হয়েছে তা যতটা সম্ভব সংকুচিত করা উচিত এবং ফিল্ম স্তরের ভূমিকায় লেজার, সুস্পষ্ট তাপ-আক্রান্ত অঞ্চল, গর্ত, ধ্বংসাবশেষ burrs নীচে, ফিল্ম delamination এবং অন্যান্য প্রক্রিয়া বিরূপ প্রভাব উত্পাদন করতে পারে.
চিত্র 5. ব্যাটারি ফিল্ম স্তরগুলির লেজার প্রক্রিয়াকরণের সম্ভাব্য প্রতিকূল প্রক্রিয়া প্রভাবগুলির মধ্যে রয়েছে সুস্পষ্ট তাপ-আক্রান্ত অঞ্চল (উপরে বাম), ক্রেটার (উপরে ডান), নীচের স্ল্যাগ বুরস (নীচে বাম), এবং ফিল্ম ডিলামিনেশন (নীচে ডানদিকে)।
অতএব, ডেড জোন কন্ট্রোল এবং প্রক্রিয়াকরণ ফলাফল প্রভাবিত কারণের একটি সিরিজ, উপরে উল্লিখিত লেজার পালস প্রস্থ ছাড়াও (ns/ps/fs); লেজার তরঙ্গদৈর্ঘ্য (355/532/1064 এনএম); প্রসেসিং মোড (ফিল্ম সারফেস প্রসেসিং/গ্লাস সারফেস প্রসেসিং), কিন্তু ক্ষমতার পছন্দ, বিমের কোয়ালিটি, ফোকাসড স্পট সাইজ এবং ওভারল্যাপ রেট এবং পরবর্তী প্রক্রিয়ার ফলাফল সহ সংশ্লিষ্ট লেজার প্যারামিটারগুলিও কভার করে। প্রক্রিয়াকরণ পদ্ধতি (ফিল্ম সাইড/গ্লাস সাইড) ছাড়াও এটি পাওয়ার, বিমের গুণমান, ফোকাসড স্পট সাইজ এবং ওভারল্যাপ রেট সহ সংশ্লিষ্ট লেজার প্যারামিটারগুলিকে কভার করে, সেইসাথে পরবর্তী প্রক্রিয়া প্রভাব যেমন স্ক্রাইবিং প্রস্থ, তাপ প্রভাব, ক্রেটার , P123 এর লাইন স্ক্রাইবিং সামঞ্জস্য, সমান্তরালতা, ইত্যাদি অতিরিক্ত বিবেচনার মধ্যে রয়েছে প্রসেসিংয়ের সময় মরীচি গঠন এবং ধুলো পরিচালনা করা।
