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Laserstrukturieren von Solarzellen

Mono- und polykristalline und Dünnschicht-Solarzellen

Die Laserbearbeitung von Silizium-Wafern und Solarzellen beruht meist auf der direkten, Dampfdruck-induzierten Schmelzeverdrängung durch Nanosekunden-Laserpulse. Hohe Geschwindigkeit und Präzision zeichnen dieses Abtragverfahren besonders aus.

Öffnung von dielektrischen Schichten

Öffnung von dielektrischen Schichten

Bei klassischen Silizium-Solarzellenkonzepten wird eine dielektrische Passivierungsschicht auf der Oberfläche abgeschieden, um die Reflektivität sowie Rekombinationsmöglichkeiten auf der Oberfläche des Silizium-Wafers zu reduzieren. Durch ein Siebdruckverfahren wird dann Silberpaste zur Herstellung der Kontaktfinger auf der Vorderseite der Zelle aufgebracht. Die gravierendsten Nachteile dieser klassischen Konzepte sind die niedrigen Aspekt-Verhältnisse der Metallisierung und die geringe Leitfähigkeit. Speziell frequenz-verdoppelte, gütegeschaltete Laser eignen sich um die Passivierungsschichten rasterartig oder mit Linien zu öffnen ohne das darunterliegende Silizium thermisch zu beeinflussen. Dies ermöglicht neuartige, hoch-effiziente Zellkonzepte aus hochdotierten Oberflächenregionen, die sich nur unter dem Kontaktfinger befinden. 

 

Für diese Anwendung empfehlen wir: PowerLine SL PV

Dünnschicht-Solarzellen

Dünnschicht-Solarzellen

Dünnschicht-Solarzellen werden durch eine Reihe von Beschichtungs- und Laserritzprozessen hergestellt. Laser mit bester Strahlqualität (TEM00) mit sehr hohen Wiederholraten von bis zu 200 kHz werden für das Abtragen von 20-50 µm breiten Bahnen mit Ritzgeschwindigkeiten von bis zu 2000 mm/s verwendet, ohne das Glassubstrat oder die Schichten darunter zu beschädigen. Deshalb sind Nd:Vanadat Laser mit kurzen ns-Pulsdauern (max. 100 ns) der Standardla-sertyp für diese Art von Anwendung. Die optimale Wellenlänge für die verschiedenen Prozesse hängt von der Art der Schichten ab. Grundwellenlängen (1064 nm) und frequenzverdoppelte Wellenlängen (532 nm) werden ge-wöhnlich in der Produktion von a-Si, CIS and CdS/CdTe Solarzellen verwendet.

 

Für diese Anwendung empfehlen wir: Roll-to-Roll System, Lab System