摘要
薄膜光伏電池(Thin-film Photovoltaic Cell)P1/P2/P3激光開槽(Laser Grooving)為子電池串聯隔離核心制程,劃線深度偏差易誘發漏電(Leakage Current)、串聯內阻(Series Internal Resistance)升高、光電轉換效率(Photoelectric Conversion Efficiency)衰減等量產不良問題。傳統臺階儀(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據,業內企業深度管控閾值不統一,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,反向迭代優化激光開槽工藝參數。

鈣鈦礦電池三類開槽合規工藝參數(數據來源:光伏激光設備上市企業公開招標工藝文件):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,合規深度區間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、側壁粗糙度(Sidewall Roughness)、槽底平整度(Trough Bottom Flatness)數據,輸出計量可溯源量化結果,統一行業劃線深度判定標準,替代傳統離散化人工抽檢模式。

依托標準化測量數據可調優激光功率(Laser Power)、掃描速率(Scanning Speed)核心參數,降低過刻蝕(Over-etching)、淺刻蝕(Under-etching)不良率,壓縮批次性能波動,適配鈣鈦礦組件規模化產線質量管控(Quality Control,QC)。全文檢測流程契合ISO 25178表面形貌檢測國際規范,測量結果可跨產線、跨設備對標,破解行業工藝標準碎片化痛點,穩定電池填充因子(Fill Factor,FF)與長期服役穩定性。
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支撐,適配行業嚴苛量產測量標準。
四大核心技術革新(工業級標準,適配半導體量產場景)

一、大視野+高精度,打破行業設備適配壁壘
打破傳統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)與數據精準度(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據;
實測佐證2:表面粗糙度檢測數值6pm=0、006nm,可精準表征表面粗糙度參數(Surface Roughness,Ra/Rz),滿足晶圓、超精密零部件亞納米級檢測要求。
技術對比:相較于激光共聚焦(Laser Confocal)高倍鏡頭視野受限缺陷,白光干涉技術可實現大視野采樣+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、行業期刊、上市企業公開文件,可公開溯源核驗)
1、ISO 25178-2:2012,幾何產品技術規范(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激光開槽行業通用工藝區間)、
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4、澎湃新聞、佛山唯一!高明新啟航企業入選“中國IC獨角獸”[N]、權威財經媒體公開報道,2025-11-26(收錄新啟航半導體資質、專利及業務賽道信息)、
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控行業痛點)、
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]、國家部委官方印發文件,2022、
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