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Neuartige Laserstrukturierung von CIGSe-Dünnschicht-Solarzellen

  • Ein wesentlicher Vorteil der Dünnschichtphotovoltaik gegenüber der waferbasierten Photovoltaik liegt in der monolithischen Serienverschaltung. Bei der Herstellung von Chalkopyrit(CIGSe) -Dünnschicht-Solarmodulen erfolgen dafür typischerweise ein Laser-Strukturierungsschritt (P1) und zwei mechanische Strukturierungsschritte (P2, P3). In diesem Beitrag wird gezeigt, dass die Strukturierung von CIGSe-Solarmodulen vollständig mit kurzen Laserpulsen (<10 ns Pulsdauer) und einer einzigen Wellenlänge (532 nm) möglich ist. Der P1- und P3-Schnitt erfolgen durch direkte induzierte Ablation. Für den P2-Schnitt wird gezielt der hohe Wärmeeintrag der ns-Laserpulse genutzt, um die CIGSe- Absorberschicht lokal aufzuschmelzen und strukturell so zu verändern, dass eine elektrisch gut leitende Verbindung zwischen Front- und Rückkontakt entsteht.
  • A major advantage of thin film photovoltaics over wafer-based photovoltaics is the monolithic series connection. Manufacturing of chalcopyrite (CIGSe) thin film solar modules involves typically one laser structuring step (P1) and two mechanical structuring steps (P2 and P3) for serial interconnection. In our approach, complete laser structuring is successfully demonstrated simply by application of short nanosecond laser pulses (<10 ns) with a single, visible wavelength of 532 nm. The P1 and the P3 trenches are scribed by induced direct ablation. For the P2 scribe, the thermal input of the ns laser pulses is used to transform the CIGSe absorber layer locally into a highly conductive compound to provide proper electrical interconnection between the front and back contact.

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Autoren/innen:B. Stegemann, C. Schultz, M. Schüle, M. Richter, H.-U. Pahl, H. Endert, Jörn Bonse, B. Rau, R. Schlatmann, V. Quaschning, F. Fink
Persönliche Herausgeber/innen:T. Luschtinetz, J. Lehmann
Dokumenttyp:Beitrag zu einem Tagungsband
Veröffentlichungsform:Verlagsliteratur
Sprache:Deutsch
Titel des übergeordneten Werkes (Deutsch):18. Symposium "Nutzung regenerativer Energiequellen und Wasserstofftechnik" / VDI-Tagung "Energieland Mecklenburg-Vorpommern"
Jahr der Erstveröffentlichung:2011
Erste Seite:204
Letzte Seite:210
Freie Schlagwörter:Chalkopyrite; Dünnschichtsolarzellen; Laserstrukturierung; Photovoltaik
Veranstaltung:18. Symposium "Nutzung regenerativer Energiequellen und Wasserstofftechnik" / VDI-Tagung "Energieland Mecklenburg-Vorpommern"
Veranstaltungsort:Stralsund, Germany
Beginndatum der Veranstaltung:03.11.2011
Enddatum der Veranstaltung:05.11.2011
ISBN:978-3-9813334-4-2
Verfügbarkeit des Volltexts:Volltext-PDF im Netzwerk der BAM verfügbar ("Closed Access")
Datum der Freischaltung:19.02.2016
Referierte Publikation:Nein