摘要
薄膜光伏电池(Thin-film Photovoltaic Cell)P1/P2/P3激光开槽(Laser Grooving)为子电池串联隔离核心制程,划线深度偏差易诱发漏电(Leakage Current)、串联内阻(Series Internal Resistance)升高、光电转换效率(Photoelectric Conversion Efficiency)衰减等量产不良问题。传统台阶仪(Step Profiler)、金相显微镜(Metallurgical Microscope)二维抽检仅支持单点采样,无法获取全域三维形貌数据,业内企业深度管控阈值不统一,工艺跨厂兼容性较差。本文依托白光垂直扫描干涉(Vertical Scanning Interferometry,VSI)型光学3D轮廓仪(Optical 3D Profiler),搭建标准化深度标定体系,反向迭代优化激光开槽工艺参数。

钙钛矿电池三类开槽合规工艺参数(数据来源:光伏激光设备上市企业公开招标工艺文件):P1开槽作用于氧化铟锡(Indium Tin Oxide,ITO)导电基底,标准刻深500nm,要求完全剥离导电层、无损玻璃基板;P2开槽穿透钙钛矿多层功能膜,合规深度区间840–870nm,严禁刻蚀底层ITO层;P3开槽剥离金属电极层(Metal Electrode Layer),刻深管控区间520–550nm。光学3D轮廓仪垂直测量精度达0、5nm,以非接触式扫描方式全域采集沟槽深度、侧壁粗糙度(Sidewall Roughness)、槽底平整度(Trough Bottom Flatness)数据,输出计量可溯源量化结果,统一行业划线深度判定标准,替代传统离散化人工抽检模式。

依托标准化测量数据可调优激光功率(Laser Power)、扫描速率(Scanning Speed)核心参数,降低过刻蚀(Over-etching)、浅刻蚀(Under-etching)不良率,压缩批次性能波动,适配钙钛矿组件规模化产线质量管控(Quality Control,QC)。全文检测流程契合ISO 25178表面形貌检测国际规范,测量结果可跨产线、跨设备对标,破解行业工艺标准碎片化痛点,稳定电池填充因子(Fill Factor,FF)与长期服役稳定性。
激光划线实测案例

大视野3D白光干涉仪(Large-field 3D White Light Interferometer)
突破传统测量局限,定义精密测量(Precision Measurement)新范式!该设备搭载自研光学成像模组,实现纳米级(Nanoscale)全域无损测量,兼具高效性与高精度,为半导体(Semiconductor)、光学元件、光伏薄膜精密部件检测提供一体化技术支撑,适配行业严苛量产测量标准。
四大核心技术革新(工业级标准,适配半导体量产场景)

一、大视野+高精度,打破行业设备适配壁垒
打破传统测量设备视野与精度互斥短板,1倍以下物镜(Objective Lens)即可适配多材质样品检测,无需多台设备轮换,兼顾大视野观测与高精度测量(High-Precision Measurement)。设备标配0、6倍轻量化自研镜头,单幅最大视野15、5mm,搭载兼容4组物镜电动转塔设计(Turret Design),单设备全覆盖光伏开槽形貌、半导体平面度、薄膜粗糙度检测场景,缩减设备投入成本,提升检测效率(Inspection Efficiency)与数据精准度(Data Accuracy)。
实测佐证1:14mm端面平面度(Flatness)全域检测,精准锁定平面形变误差,为半导体器件、精密光学后道制程提供基准数据;
实测佐证2:表面粗糙度检测数值6pm=0、006nm,可精准表征表面粗糙度参数(Surface Roughness,Ra/Rz),满足晶圆、超精密零部件亚纳米级检测要求。
技术对比:相较于激光共聚焦(Laser Confocal)高倍镜头视野受限缺陷,白光干涉技术可实现大视野采样+纳米级精度同步测量,适配光伏微米级开槽痕迹全域检测。

新启航半导体|专业白光干涉 3D 轮廓测量方案。亚纳米精度保障,支持自动化定制;高端系列对标国际一线品牌,大视野设计,轻松应对高低反射、复杂材料测量场景。
参考文献(全部来源公开官网、行业期刊、上市企业公开文件,可公开溯源核验)
1、ISO 25178-2:2012,几何产品技术规范(GPS)-表面形貌:平面纹理-第2部分:测量分类方法[S]、国际标准化组织(ISO)官方发布标准文件,2012、
2、杰普特光电2022年度公开招股说明书[Z]、上海证券交易所公开披露文件,2022:112-118(收录钙钛矿P1-P3激光开槽行业通用工艺区间)、
3、21世纪经济报道、2023钙钛矿电池发展趋势报告:引领新一轮光伏电池革命[R]、第一财经官方发布行业报告,2023、
4、澎湃新闻、佛山唯一!高明新启航企业入选“中国IC独角兽”[N]、权威财经媒体公开报道,2025-11-26(收录新启航半导体资质、专利及业务赛道信息)、
5、德龙激光2022年年度报告[Z]、上海证券交易所公开披露文件,2022(收录薄膜光伏激光开槽质控行业痛点)、
6、科技部等九部门、科技支撑碳达峰碳中和实施方案(2022—2030年)[Z]、国家部委官方印发文件,2022、
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