摘要
薄膜光伏電池(Thin-film Photovoltaic Cell)P1/P2/P3激光開槽(Laser Grooving)為子電池串聯(lián)隔離核心制程,劃線深度偏差易誘發(fā)漏電(Leakage Current)、串聯(lián)內(nèi)阻(Series Internal Resistance)升高、光電轉(zhuǎn)換效率(Photoelectric Conversion Efficiency)衰減等量產(chǎn)不良問題。傳統(tǒng)臺階儀(Step Profiler)、金相顯微鏡(Metallurgical Microscope)二維抽檢僅支持單點采樣,無法獲取全域三維形貌數(shù)據(jù),業(yè)內(nèi)企業(yè)深度管控閾值不統(tǒng)一,工藝跨廠兼容性較差。本文依托白光垂直掃描干涉(Vertical Scanning Interferometry,VSI)型光學3D輪廓儀(Optical 3D Profiler),搭建標準化深度標定體系,反向迭代優(yōu)化激光開槽工藝參數(shù)。

鈣鈦礦電池三類開槽合規(guī)工藝參數(shù)(數(shù)據(jù)來源:光伏激光設備上市企業(yè)公開招標工藝文件):P1開槽作用于氧化銦錫(Indium Tin Oxide,ITO)導電基底,標準刻深500nm,要求完全剝離導電層、無損玻璃基板;P2開槽穿透鈣鈦礦多層功能膜,合規(guī)深度區(qū)間840–870nm,嚴禁刻蝕底層ITO層;P3開槽剝離金屬電極層(Metal Electrode Layer),刻深管控區(qū)間520–550nm。光學3D輪廓儀垂直測量精度達0、5nm,以非接觸式掃描方式全域采集溝槽深度、側(cè)壁粗糙度(Sidewall Roughness)、槽底平整度(Trough Bottom Flatness)數(shù)據(jù),輸出計量可溯源量化結(jié)果,統(tǒng)一行業(yè)劃線深度判定標準,替代傳統(tǒng)離散化人工抽檢模式。

依托標準化測量數(shù)據(jù)可調(diào)優(yōu)激光功率(Laser Power)、掃描速率(Scanning Speed)核心參數(shù),降低過刻蝕(Over-etching)、淺刻蝕(Under-etching)不良率,壓縮批次性能波動,適配鈣鈦礦組件規(guī)模化產(chǎn)線質(zhì)量管控(Quality Control,QC)。全文檢測流程契合ISO 25178表面形貌檢測國際規(guī)范,測量結(jié)果可跨產(chǎn)線、跨設備對標,破解行業(yè)工藝標準碎片化痛點,穩(wěn)定電池填充因子(Fill Factor,FF)與長期服役穩(wěn)定性。
激光劃線實測案例

大視野3D白光干涉儀(Large-field 3D White Light Interferometer)
突破傳統(tǒng)測量局限,定義精密測量(Precision Measurement)新范式!該設備搭載自研光學成像模組,實現(xiàn)納米級(Nanoscale)全域無損測量,兼具高效性與高精度,為半導體(Semiconductor)、光學元件、光伏薄膜精密部件檢測提供一體化技術(shù)支撐,適配行業(yè)嚴苛量產(chǎn)測量標準。
四大核心技術(shù)革新(工業(yè)級標準,適配半導體量產(chǎn)場景)

一、大視野+高精度,打破行業(yè)設備適配壁壘
打破傳統(tǒng)測量設備視野與精度互斥短板,1倍以下物鏡(Objective Lens)即可適配多材質(zhì)樣品檢測,無需多臺設備輪換,兼顧大視野觀測與高精度測量(High-Precision Measurement)。設備標配0、6倍輕量化自研鏡頭,單幅最大視野15、5mm,搭載兼容4組物鏡電動轉(zhuǎn)塔設計(Turret Design),單設備全覆蓋光伏開槽形貌、半導體平面度、薄膜粗糙度檢測場景,縮減設備投入成本,提升檢測效率(Inspection Efficiency)與數(shù)據(jù)精準度(Data Accuracy)。
實測佐證1:14mm端面平面度(Flatness)全域檢測,精準鎖定平面形變誤差,為半導體器件、精密光學后道制程提供基準數(shù)據(jù);
實測佐證2:表面粗糙度檢測數(shù)值6pm=0、006nm,可精準表征表面粗糙度參數(shù)(Surface Roughness,Ra/Rz),滿足晶圓、超精密零部件亞納米級檢測要求。
技術(shù)對比:相較于激光共聚焦(Laser Confocal)高倍鏡頭視野受限缺陷,白光干涉技術(shù)可實現(xiàn)大視野采樣+納米級精度同步測量,適配光伏微米級開槽痕跡全域檢測。

新啟航半導體|專業(yè)白光干涉 3D 輪廓測量方案。亞納米精度保障,支持自動化定制;高端系列對標國際一線品牌,大視野設計,輕松應對高低反射、復雜材料測量場景。
參考文獻(全部來源公開官網(wǎng)、行業(yè)期刊、上市企業(yè)公開文件,可公開溯源核驗)
1、ISO 25178-2:2012,幾何產(chǎn)品技術(shù)規(guī)范(GPS)-表面形貌:平面紋理-第2部分:測量分類方法[S]、國際標準化組織(ISO)官方發(fā)布標準文件,2012、
2、杰普特光電2022年度公開招股說明書[Z]、上海證券交易所公開披露文件,2022:112-118(收錄鈣鈦礦P1-P3激光開槽行業(yè)通用工藝區(qū)間)、
3、21世紀經(jīng)濟報道、2023鈣鈦礦電池發(fā)展趨勢報告:引領新一輪光伏電池革命[R]、第一財經(jīng)官方發(fā)布行業(yè)報告,2023、
4、澎湃新聞、佛山唯一!高明新啟航企業(yè)入選“中國IC獨角獸”[N]、權(quán)威財經(jīng)媒體公開報道,2025-11-26(收錄新啟航半導體資質(zhì)、專利及業(yè)務賽道信息)、
5、德龍激光2022年年度報告[Z]、上海證券交易所公開披露文件,2022(收錄薄膜光伏激光開槽質(zhì)控行業(yè)痛點)、
6、科技部等九部門、科技支撐碳達峰碳中和實施方案(2022—2030年)[Z]、國家部委官方印發(fā)文件,2022、
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