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新型無(wú)接觸激光轉(zhuǎn)印技術(shù)

2022-10-08 15:36 來(lái)源:全球光伏 企鵝號(hào) 責(zé)編:覃子喻

摘要:
激光圖形轉(zhuǎn)印技術(shù)(Pattern Transfer Printing,簡(jiǎn)稱:PTP)是一種新型的非接觸式的印刷技術(shù),該技術(shù)在特定柔性透光材料上涂覆所需漿料,采用高功率激光束高速圖形化掃描,將漿料從柔性透光材料上轉(zhuǎn)移至電池表面,形成柵線。


  將帶有溝槽的透明聚合物薄膜放到填充位置,在此位置,兩個(gè)具有不同傾斜度的刮刀膠條將漿料填充到溝槽中,第一個(gè)刮刀將漿料填充到溝槽中,但是由于向薄膜表面傾斜60°,因此將漿料的一部分鏟起,形成了溝槽中的凹面糊狀表面。


  第二個(gè)刮刀的傾角為130°,用漿料填充剩余的空間,同時(shí)從薄膜表面去除多余的漿料。然后,將充滿溝槽的薄膜旋轉(zhuǎn)180°并移至打印位置。


  同時(shí)將基板安裝在移動(dòng)的卡盤上,并以200um的距離放置在薄膜下方,一個(gè)接一個(gè)的用波長(zhǎng)為1070nm的激光照射,發(fā)射激光輻照度通過透明膜,其能量首先被漿料表面吸收,產(chǎn)生的熱能使?jié){料和溝槽之間的界面區(qū)域中的有機(jī)成分氣化,并在漿料/薄膜界面處形成高壓蒸汽層,當(dāng)在漿料/薄膜界面處建立足夠的壓力時(shí),漿料會(huì)釋放到基材表面上。


  4. 不同激光功率的影響


  PTP的漿料轉(zhuǎn)移過程隨著激光功率的增加而逐漸變化,轉(zhuǎn)印過程中不同激光功率情況:


  ① 工作激光功率太低而不能在漿料/薄膜界面上產(chǎn)生足以克服聚合物膜和漿料之間的粘合強(qiáng)度的壓力,焊膏無(wú)法轉(zhuǎn)移,并留在溝槽內(nèi)。


  ② 當(dāng)操作激光功率剛好足夠高以在界面區(qū)域中產(chǎn)生足以克服漿料和聚合物膜之間的粘附力的壓力時(shí),觀察到最佳轉(zhuǎn)移。因此漿料被釋放到下面的基材上面,并且印刷線具有最佳的幾何形狀,僅有很少的飛濺痕跡,當(dāng)產(chǎn)生的壓力克服了漿料的內(nèi)聚力并從漿料主體中去除了一小部分顆粒時(shí),就會(huì)發(fā)生飛濺,這些被稱為碎片的顆粒隨后會(huì)發(fā)現(xiàn)散布在印刷電極周圍,


  ③ 在第三種情況下,我們稱其為爆炸性轉(zhuǎn)移,所施加的激光功率明顯高于之前的情況,遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過了粘合強(qiáng)度,因此完全釋放了焊膏,過大的壓力不僅會(huì)克服內(nèi)聚強(qiáng)度,從而從主體上去除大量顆粒,而且會(huì)加速噴出的漿料到表面上并使其朝更寬的線寬變形。



  a. 當(dāng)工作激光低于激光功率閾值時(shí),不進(jìn)行轉(zhuǎn)移


  b. 最佳傳輸,激光功率略高于閾值


  c. 當(dāng)激光功率明顯高于激光功率閾值時(shí)爆炸,印刷電極的幾何形狀取決于激光功率,激光功率越高,電極的縱橫比越低,通常使用比最佳傳輸域值稍高的激光功率來(lái)避免由于激光不均勻而造成的中斷,但是,較高的激光功率會(huì)在焊膏的主體周圍產(chǎn)生一定量的碎屑,并且會(huì)犧牲印刷電極的最佳長(zhǎng)寬比。


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