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新型無接觸激光轉(zhuǎn)印技術(shù)

2022-10-08 15:36 來源:全球光伏 企鵝號 責編:覃子喻

摘要:
激光圖形轉(zhuǎn)印技術(shù)(Pattern Transfer Printing,簡稱: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,兩個具有不同傾斜度的刮刀膠條將漿料填充到溝槽中,第一個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。


  第二個刮刀的傾角為130°,用漿料填充剩余的空間,同時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。


  同時將基板安裝在移動的卡盤上,并以200um的距離放置在薄膜下方,一個接一個的用波長為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)域中的有機成分氣化,并在漿料/薄膜界面處形成高壓蒸汽層,當在漿料/薄膜界面處建立足夠的壓力時,漿料會釋放到基材表面上。


  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度的壓力,焊膏無法轉(zhuǎn)移,并留在溝槽內(nèi)。


  ② 當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,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,就會發(fā)生飛濺,這些被稱為碎片的顆粒隨后會發(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,遠遠超過了粘合強度,因此完全釋放了焊膏,過大的壓力不僅會克服內(nèi)聚強度,從而從主體上去除大量顆粒,而且會加速噴出的漿料到表面上并使其朝更寬的線寬變形。



  a. 當工作激光低于激光功率閾值時,不進行轉(zhuǎn)移


  b. 最佳傳輸,激光功率略高于閾值


  c. 當激光功率明顯高于激光功率閾值時爆炸,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,較高的激光功率會在焊膏的主體周圍產(chǎn)生一定量的碎屑,并且會犧牲印刷電極的最佳長寬比。


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