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Manufacturing of 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 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 and direct ablation, respectively. 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. These findings promise further simplification and flexibility to thin film solar cell production.
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.