Entwicklung eines mittels Laser hergestellten Kontaktsystems f\u00fcr polykristaline Silizium-D\u00fcnnschicht<\/p>\n
In diesem Forschungsprojekt befasst man sich mit der Entwicklung der neuartigen D\u00fcnnschichtsolarzellen auf der Basis von fl\u00fcssigphasenkristallisiertem Silizium auf Glas. Da nur sehr wenig des aktiven Materials (Si) erforderlich ist und zudem die M\u00f6glichkeit besteht, dieses Material direkt auf gro\u00dfen Substraten abzuscheiden, bieten D\u00fcnnschichtsolarzellen ein gro\u00dfes Potenzial bei der Senkung der Herstellungskosten an.
Dieses Projekt konzentriert sich zudem auf laserbasierte L\u00f6sungen zur Herstellung des Kontaktierungssystems von polykristallinen D\u00fcnnschichtsolarzellen und vor allem auf das Abtragen einer Isolationsschicht aus wei\u00dfer Farbe. Diese spezielle Schicht muss ge\u00f6ffnet werden, um die \u00d6ffnungen mit Metall zu f\u00fcllen, so dass der Strom von der Solarzelle flie\u00dfen kann. F\u00fcr die Herstellung des Kontakts durch die \u00d6ffnungen in wei\u00dfer Farbe ist unter anderem auch eine chemische Behandlung der Proben (\u0084Reflow\u0093-Prozess) erforderlich, welche detailiert in dieser Arbeit untersucht wurde.
Die Ergebnisse der morphologischen Analyse der mittels Laser behandelten Farbe werden anhand von Bildern dargestellt, die mittels optischer Mikroskopie oder Raster Elektron Mikroskopie (REM) aufgenommen wurden. Es wurde gefunden, dass die \u00d6ffnungen mit Laserpulsen von Pikosekunden und infraroten Wellenl\u00e4ngenbereich die beste Qualit\u00e4t haben. Die Energien die erforderlich waren, um die wei\u00dfe Farbe zu \u00f6ffnen, wurden bestimmt. Sie sind im Bereich von 17\u00b5J bis 54 \u00b5J, und deuten auf breites Bearbeitungsfenster hin. Es wurde gezeigt, wie flie\u00dfend der \u00dcbergang und glatt die Seite der \u00d6ffnungen nach dem \u0084Reflow\u0093-Prozess wird.
Ebenso werden elektrische Eigenschaften der bearbeiteten Schichten vorgestellt, die auf ein hohes Potenzial hindeuten. Um die Qualit\u00e4t des Kontaktes zu testen wurde die Transferl\u00e4ngenmethode benutzt. Kontaktwiderstand wurde erreicht, der im gew\u00fcnschten Bereich liegt (1-10 O), um einen guten Solarzellenkontakt zu bilden. Die Solarzellen mit Kontakten wurden untersucht, die mittles Photolithographie hergestellt wurden und es wurde versucht, die Farbschicht zwischen den Kontaktfingern der Solarzelle zu \u00f6ffnen. Die Parameter der Zelle wurden vor und nach der Laserbehandlung mit dem Sonnensimulator gemessen. Die Ergebnisse zeigen, dass es m\u00f6glich ist, die Isolationschicht mit Energien zu \u00f6ffnen, die fast keinen Einfluss auf die Leistung der Zelle haben. Am Ende des Projekts sind es die ersten voll funktionsf\u00e4higen Solarzellen mit diesem Kontaktierungssystem hergestellt worden.
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