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DE3705500A1 - Verfahren zur strukturierung von solarzellen mit hilfe eines lasers im pulsbetrieb - Google Patents

Verfahren zur strukturierung von solarzellen mit hilfe eines lasers im pulsbetrieb

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Publication number
DE3705500A1
DE3705500A1 DE19873705500 DE3705500A DE3705500A1 DE 3705500 A1 DE3705500 A1 DE 3705500A1 DE 19873705500 DE19873705500 DE 19873705500 DE 3705500 A DE3705500 A DE 3705500A DE 3705500 A1 DE3705500 A1 DE 3705500A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
laser
focal spot
laser focal
solar cells
aid
Prior art date
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Withdrawn
Application number
DE19873705500
Other languages
English (en)
Inventor
Wilfried Dipl Phys Juergens
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Siemens Corp
Original Assignee
Siemens Corp
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Filing date
Publication date
Application filed by Siemens Corp filed Critical Siemens Corp
Priority to DE19873705500 priority Critical patent/DE3705500A1/de
Publication of DE3705500A1 publication Critical patent/DE3705500A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Trennen von Schicht­ strukturen bei der Herstellung von Solarzellen mit Hilfe eines Laserstrahls im Pulsbetrieb.
Aus dem Veröffentlichungsband der IEEE Photovoltaik Conference, Orlando 1984, S. 206 bis 211 ist bekannt, daß zur Strukturie­ rung von Solarzellen Laser im Pulsbetrieb eingesetzt werden können. Zur Serienverschaltung von Solarzellen müssen dabei bestimmte Schichten selektiv getrennt werden. Dazu werden Laser im Pulsbetrieb verwendet. Um eine vollständige Trennung zu er­ halten, werden kreisförmige Laserbrennflecke überlappend neben­ einander gesetzt. Da die Pulsfrequenz und die Energiedichte des Laserbrennflecks begrenzt sind, ist bei diesem Verfahren auch die Bearbeitungsgeschwindigkeit begrenzt. Aus der DE-OS 35 14 824 A1 ist bekannt, daß beim Schneiden von Kondensatoren zur Vergröße­ rung der Bearbeitungsgeschwindigkeit ein Laserbrennfleck einge­ setzt wird, der oval oder langlochförmig verzerrt ist, wobei die Bearbeitungsrichtung gleich der Längsausdehnung des Laser­ brennflecks gewählt wird.
Aufgabe der Erfindung ist es, die Bearbeitungsgeschwindigkeit der Trennung von Schichtstrukturen von Solarzellen zu erhöhen, wenn die Pulsfrequenz und die Energiedichte des Laserbrenn­ flecks nicht mehr erhöht werden können.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst, durch das im Patent­ anspruch 1 beschriebene Verfahren.
Weitere Ausgestaltungen der Erfindung gehen aus den Unteran­ sprüchen hervor.
In Fig. 1 und Fig. 2 wird anhand eines Ausführungsbeispiels das Verfahren weiter erläutert.
Fig. 1 zeigt einen runden Laserbrennfleck 1, der mit Hilfe eines anamorphotischen optischen Systems in einem länglichen, z.B. ovalen Laserbrennfleck 2 umgewandelt werden kann, wobei die Energie im Laserbrennfleck gleichmäßig verteilt sein soll, mit einer maximalen Abweichung von 20%.
Fig. 2 zeigt einen Schritt eines Verfahrens zur Struktu­ rierung von Solarzellen für deren Serienverschaltung. Die Solarzellenstruktur 8 besteht aus dem Substrat 3, einer transparent leitenden Oxidschicht 4, einer amorphen Sili­ ziumschicht 5 und einer darüberliegenden Metallschicht 6. In dem hier dargestellten letzten Strukturierungsschritt wird die Metallschicht 6 mit Hilfe eines Laserstrahls 7 durchtrennt. Das optische Abbildungssystem 9 bildet ovale Laserbrennflecke 2 auf die Metallschicht 6 ab. Die Pulsfrequenz des Laserstrahls und die Geschwindigkeit, mit der die zu bearbeitende Solarzellenstruktur bewegt wird, wird so eingestellt, daß die einzelnen ovalen Laserbrennflecke in ihrer Längsausdehnung überlappend nebeneinander gesetzt wer­ den und die Metallschicht 6 durchtrennen.

Claims (4)

1. Verfahren zum Trennen von Schichtstrukturen bei der Her­ stellung von Solarzellen mit Hilfe eines Laserstrahls im Puls­ betrieb, dadurch gekennzeichnet, daß ein länglicher Laserbrennfleck verwendet wird und die Energie­ dichte im Laserbrennfleck an jeder Stelle nahezu gleich ist.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der längliche Laserbrennfleck (2) des Laserstrahls mit Hilfe eines optischen Abbildungssystems (9) durch anamorphotische Abbildung erzeugt wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Laserbrennfleck (2) oval ist.
4. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Bearbeitungsrichtung auf den zu strukturierenden Schichten mit der Längsausdehnung des Laser­ brennflecks (2) übereinstimmt, wobei im Pulsbetrieb des Lasers ein Laserbrennfleck neben den anderen überschneidend auf die zu bearbeitenden Schichten auftrifft.
DE19873705500 1987-02-20 1987-02-20 Verfahren zur strukturierung von solarzellen mit hilfe eines lasers im pulsbetrieb Withdrawn DE3705500A1 (de)

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