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DE102016210844A1 - Device and method for removing a layer - Google Patents

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DE102016210844A1
DE102016210844A1 DE102016210844.1A DE102016210844A DE102016210844A1 DE 102016210844 A1 DE102016210844 A1 DE 102016210844A1 DE 102016210844 A DE102016210844 A DE 102016210844A DE 102016210844 A1 DE102016210844 A1 DE 102016210844A1
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DE
Germany
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layer
laser beam
laminated body
substrate layer
substrate
Prior art date
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Withdrawn
Application number
DE102016210844.1A
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German (de)
Inventor
Christian Fuhs
Kai Haesser
Tobias Taubitz
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.)
4JET Microtech GmbH and Co KG
Original Assignee
4JET Microtech GmbH and Co KG
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Publication date
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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren für ein Abtragen einer Schicht eines Schichtkörpers 1, insbesondere eine CIGS-Solarzelle, wobei der Schichtkörper 1 eine insbesondere transparente Substratschicht 10, eine auf der Substratschicht 10 haftende vorzugsweise metallische und/oder leitende erste Schicht 11 und eine auf der ersten Schicht 11 haftende vorzugsweise halbleitende zweite Schicht 12 aufweist, wobei mit Hilfe eines von der ersten Schicht 11 absorbierten Laserstrahls 9a die erste Schicht 11 für ein Verringern einer Haftung zwischen der zweiten Schicht 12 und der ersten Schicht 11 behandelt wird, und ein weiterer Laserstrahl 9b mit einer höheren Fluenz als der Laserstrahl 9a einen Teil 21 der ersten Schicht 11 von der Substratschicht 10 entfernt und einen Teil 22 der zweiten Schicht 12 von einem auf der Substratschicht 10 verbleibenden Teil 23 der ersten Schicht 11 ablöst. Ein zuverlässiges Entschichten kann so ermöglicht werden. Die Erfindung betrifft ebenfalls einen Schichtkörper und eine Vorrichtung zum Abtragen.The invention relates to a method for removing a layer of a layered body 1, in particular a CIGS solar cell, wherein the layered body 1 a particular transparent substrate layer 10, a preferably metallic and / or conductive first layer 11 adhering to the substrate layer 10 and one on the first Layer 11 having adhered preferably semiconducting second layer 12, wherein by means of a laser beam 9a absorbed by the first layer 11, the first layer 11 for reducing adhesion between the second layer 12 and the first layer 11 is treated, and another laser beam 9b with a higher fluence than the laser beam 9a removes a portion 21 of the first layer 11 from the substrate layer 10 and a part 22 of the second layer 12 from a remaining on the substrate layer 10 portion 23 of the first layer 11 detaches. Reliable stripping can thus be made possible. The invention also relates to a laminated body and a device for ablation.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Abtragen einer Schicht eines Schichtkörpers, insbesondere einer CIGS-Solarzelle, sowie einen Schichtkörper und eine Vorrichtung für ein Abtragen einer Schicht eines Schichtkörpers.The invention relates to a method for removing a layer of a laminated body, in particular a CIGS solar cell, as well as a laminated body and a device for removing a layer of a laminated body.

Bei einer CIGS-Solarzelle erfolgt eine Beschichtung eines Glassubstrates zunächst flächig mit den leitfähigen und halbleitenden Schichten, dem sogenannten Stack. Diese flächige Beschichtung muss nachträglich strukturiert, also schichtspezifisch abgetragen oder entschichtet werden.In a CIGS solar cell, a coating of a glass substrate initially takes place in a planar manner with the conductive and semiconductive layers, the so-called stack. This laminar coating must be subsequently structured, ie removed or stratified layer-specifically.

Zur Herstellung eines CIGS-Solarmoduls werden üblicherweise alle auf der Substratschicht abgeschiedenen Schichten der CIGS-Solarzelle am Rand des Glassubstrates entschichtet bzw. freigelegt, damit das Substrat mit einem zweiten Glas elektrisch isoliert und feuchtigkeitsgeschützt laminiert werden kann.To produce a CIGS solar module, usually all layers of the CIGS solar cell deposited on the substrate layer are stripped or exposed at the edge of the glass substrate, so that the substrate can be electrically insulated and laminated with moisture protection using a second glass.

Ein weiterer Anwendungsfall für die Strukturierung von CIGS-Solarzelle ist der Einsatz zur Gebäudeverglasung, wo in bestimmten Bereichen der Solarzelle des Solarmoduls Licht durch die Solarzelle fallen soll, um einen größeren Lichteinfall in einen Raum des Gebäudes zu ermöglichen.Another application for the structuring of CIGS solar cells is the use for building glazing, where in certain areas of the solar cell of the solar module light is to fall through the solar cell to allow greater light into a room of the building.

Die Druckschrift DE112010001893T5 offenbart ein Solarzellenmodul mit einem bevorzugten Kantenraum, das verhindert, dass Eigenschaften einer Solarzelle wie Konversionseffizienz zerstört werden, ohne dass das Verfahren kompliziert gemacht wird.The publication DE112010001893T5 discloses a solar cell module having a preferred edge space that prevents properties of a solar cell such as conversion efficiency from being destroyed without making the process complicated.

In dem Solarzellenmodul umfassend ein Glassubstrat, eine erste Schicht gebildet auf dem Glassubstrat und eine zweite Schicht gebildet auf der ersten Schicht wird die erste Schicht durch ein erstes Entfernungsmittel mit einer ersten Energiemenge entfernt, und zwar unter Erhalt eines ersten Kantenraumes, worin die erste Schicht nicht zwischen einem Endteil der ersten Schicht und einem Endteil des Glassubstrates gebildet ist, und die zweite Schicht durch ein zweites Entfernungsmittel mit einer zweiten Energiemenge entfernt wird, unter Erhalt eines zweiten Kantenraumes, bei dem die zweite Schicht nicht zwischen einem Endteil der zweiten Schicht und dem Endteil des Glassubstrates gebildet ist.In the solar cell module comprising a glass substrate, a first layer formed on the glass substrate and a second layer formed on the first layer, the first layer is removed by a first removing means with a first amount of energy, thereby obtaining a first edge space, wherein the first layer is not is formed between an end part of the first layer and an end part of the glass substrate, and the second layer is removed by a second removing means with a second amount of energy, thereby obtaining a second edge space, wherein the second layer is not interposed between an end part of the second layer and the end part of the glass substrate is formed.

Die Lehre der Druckschrift DE112010001893T5 sieht die Nutzung eines Laser alternativ zu einem Sandblasgerät oder einem Messer vor, um die zweite Schicht in einem separaten Arbeitsgang von der ersten Schicht zu entfernen. Dies ist zeitaufwändig und mit großem Energieaufwand verbunden.The teaching of the publication DE112010001893T5 provides for the use of a laser as an alternative to a sandblaster or a knife to remove the second layer from the first layer in a separate operation. This is time consuming and requires a lot of energy.

Gemäß der Druckschrift DE112010001893T5 beträgt die Breite des ersten Kantenraumes 10 mm oder mehr und die Breite des zweiten Kantenraumes ist um 0,1 mm oder mehr größer als die Breite des ersten Kantenraumes. Um möglichst wenig stromerzeugende Fläche einer Solarzelle zu verlieren wäre jedoch vorteilhaft, wenn die Breite des zweiten Kantenraumes um weniger als 0,1 mm größer wäre als die Breite des ersten Kantenraumes.According to the document DE112010001893T5 For example, the width of the first edge space is 10 mm or more, and the width of the second edge space is 0.1 mm or more larger than the width of the first edge space. To lose as little power generating surface of a solar cell, however, would be advantageous if the width of the second edge space would be larger by less than 0.1 mm than the width of the first edge space.

Die Druckschrift DE102012104230A1 offenbart ein Verfahren zum Einbringen von Strukturlinien 21 in ein Dünnschicht-Photovoltaikmodul 2, wobei das Dünnschicht-Photovoltaikmodul 2 ein transparentes Trägersubstrat 22 aufweist, das einseitig mit einer Schichtenfolge versehen ist, die beginnend am Trägersubstrat 22 eine innere Kontaktschicht 23, eine die Schichtenfolge abschließende äußere Kontaktschicht 25 und wenigstens eine zwischen diesen Schichten angeordnete photoelektrische Halbleiterschicht 24 umfasst, bei dem mit wenigstens einem Laserstrahl 31, der auf das Dünnschicht-Photovoltaikmodul 2 gerichtet und entlang von gewünschten Strukturlinien 21 geführt wird, ein selektiver Schichtabtrag aller Schichten der Schichtfolge, außer der inneren Kontaktschicht 23 über eine Breite a und ein selektiver Schichtabtrag der inneren Kontaktschicht 23 über eine Breite b erfolgt.The publication DE102012104230A1 discloses a method for introducing structure lines 21 in a thin-film photovoltaic module 2 , wherein the thin-film photovoltaic module 2 a transparent carrier substrate 22 has, which is provided on one side with a layer sequence, starting on the carrier substrate 22 an inner contact layer 23 , an outer contact layer terminating the layer sequence 25 and at least one photoelectric semiconductor layer disposed between these layers 24 comprises, in which at least one laser beam 31 that is on the thin-film photovoltaic module 2 directed and along desired structure lines 21 a selective layer removal of all layers of the layer sequence, except for the inner contact layer 23 over a width a and a selective layer removal of the inner contact layer 23 over a width b.

Die Breite b ist dabei kleiner als die Breite a, sodass Strukturlinien 21 mit einer abgestuften Tiefe entstehen, die innerhalb aller Schichten der Schichtfolge außer der inneren Kontaktschicht 23 eine Breite a und innerhalb der inneren Kontaktschicht 23 eine Breite b aufweisen und zwischen den entstehenden Abtragskanten der inneren Kontaktschicht (23) und den entstehenden Abtragskanten aller anderen Schichten der Schichtfolge ein Abstand c verbleibt.The width b is smaller than the width a, so that structure lines 21 with a graded depth arising within all layers of the layer sequence except the inner contact layer 23 a width a and within the inner contact layer 23 have a width b and between the resulting Abtragskanten the inner contact layer ( 23 ) and the resulting Abtragskanten all other layers of the layer sequence a distance c remains.

Gemäß der Lehre der Druckschrift DE102012104230A1 erfolgt ein Abtragender photoelektrischen Halbleiterschicht 24 von der inneren Kontaktschicht 23 durch Verdampfen. Die hierbei in der Regel entstehenden Spritzer des Materials der Kontaktschicht 23 stehen einem Einsatz im Bereich der P1–P3-Scribes entgegen. Ein Abtragen quer zur Richtung der bestehenden Strukturierung ist grundsätzlich nicht ohne nachteilhafte Auswirkungen auf die spätere Solarzelle möglich. Gleiches gilt auch für das Verfahren gemäß der Lehre der DE112010001893T5 .According to the teaching of the document DE102012104230A1 a removal of the photoelectric semiconductor layer takes place 24 from the inner contact layer 23 by evaporation. The resulting usually spatter of the material of the contact layer 23 stand against a use in the area of the P1-P3-Scribes. An ablation across the direction of the existing structuring is basically not possible without adverse effects on the subsequent solar cell. The same applies to the method according to the teaching of DE112010001893T5 ,

Die vorgenannten, aus dem Stand der Technik bekannten Merkmale können einzeln oder in beliebiger Kombination mit einem der nachfolgend beschriebenen erfindungsgemäßen Gegenstände kombiniert werden.The abovementioned features known from the prior art can be combined individually or in any desired combination with one of the objects according to the invention described below.

Es ist Aufgabe der Erfindung, ein weiterentwickeltes Verfahren nebst Vorrichtung und Produkt bereitzustellen. It is an object of the invention to provide a further developed method in addition to device and product.

Zur Lösung der Aufgabe dienen ein Verfahren gemäß Hauptanspruch sowie eine Vorrichtung und ein Schichtkörper gemäß der Nebenansprüche. Vorteilhafte Ausführungsformen ergeben sich aus den Unteransprüchen.To solve the problem, a method according to the main claim and a device and a laminated body according to the independent claims. Advantageous embodiments will be apparent from the dependent claims.

Zur Lösung der Aufgabe dient ein Verfahren für ein Abtragen einer Schicht eines Schichtkörpers, insbesondere eine CIGS-Solarzelle, wobei der Schichtkörper eine insbesondere transparente Substratschicht, eine auf der Substratschicht haftende vorzugsweise metallische und/oder leitende erste Schicht und eine auf der ersten Schichthaftende vorzugsweise halbleitende zweite Schicht aufweist, wobei mit Hilfe eines von der ersten Schicht absorbierten Laserstrahls die erste Schicht für ein Verringern einer Haftung zwischen der zweiten Schicht und der ersten Schicht behandelt wird, und ein weiterer Laserstrahl mit einer höheren Fluenz als der Laserstrahl einen Teil der ersten Schicht von der Substratschicht entfernt und einen Teil der zweiten Schicht von einem auf der Substratschicht verbleibenden Teil der ersten Schicht ablöst.To achieve the object, a method is used for removing a layer of a layered body, in particular a CIGS solar cell, where the layered body has a particularly transparent substrate layer, a preferably metallic and / or conductive first layer adhering to the substrate layer, and a semiconducting layer preferably on the first layer adhesion end second layer, wherein by means of a laser beam absorbed by the first layer the first layer for reducing adhesion between the second layer and the first layer is treated, and another laser beam having a higher fluence than the laser beam part of the first layer of removes the substrate layer and removes a portion of the second layer from a portion of the first layer remaining on the substrate layer.

Entfernen meint unter Dampfbildung ablösen. Ein entfernter Teil wird in der Regel nicht vollständig verdampft, sondern unter Dampfbildung in Flocken oder Partikel geteilt und fortbewegt.Removing means peel off steam formation. A removed part is not usually completely evaporated, but is divided into flocks or particles with steam formation and propagated.

Ein Ablösen ist ein Abheben oder Wegfliegen, welches gegebenfalls eine Resthaftung zu trennen vermag.A detachment is a take-off or fly-away, which if necessary can separate a residual liability.

Substratschicht bedeutet Substrat, also insbesondere ein Grundmaterial, das einen Boden bildet.Substrate layer means substrate, ie in particular a base material that forms a bottom.

Ein Schichtkörpers ist ein Körper mit mehreren Schichten.A laminated body is a multi-layered body.

Eine CIGS-Solarzelle ist eine Solarzelle mit einer CIGS-Schicht. Eine CIGS-Solarzelle ist insbesondere in eine Vielzahl von Zellen durch eine Vielzahl von in Längsrichtung verlaufenden Unterteilungsfurchen 2 unterteilt.A CIGS solar cell is a solar cell with a CIGS layer. In particular, a CIGS solar cell is divided into a plurality of cells by a plurality of longitudinal dividing grooves 2 divided.

Transparente Substratschicht meint eine für den Laserstrahl und/oder weiteren Laserstrahl transparente Substratschicht. Insbesondere ist die Substratschicht für den das menschliche Auge sichtbaren Teil der elektromagnetischen Strahlung transparent.Transparent substrate layer means a substrate layer transparent to the laser beam and / or further laser beam. In particular, the substrate layer is transparent to the part of the electromagnetic radiation visible to the human eye.

Insbesondere können auch sämtliche Schichten des Schichtkörpers auf der Substratschicht für den Laserstrahl und/oder weiteren Laserstrahl transparent sein.In particular, all layers of the layered body on the substrate layer may be transparent to the laser beam and / or further laser beam.

Haften meint eine verbinden zwischen zwei Schichten, zwischen denen eine Adhäsionskraft wirkt. Eine haftende Schicht kann beispielsweise durch Beschichten wie z.B. durch Sputtern erzeugt werden.Sticking means a bond between two layers, between which acts an adhesion force. An adhesive layer may be coated, for example by coating such as e.g. be generated by sputtering.

Ein durch die Substratschicht hindurchführender Laserstrahl durchquert die Substratschicht.A laser beam passing through the substrate layer traverses the substrate layer.

Verringern einer Haftung zwischen der zweiten Schicht und der ersten Schicht meint, dass die insbesondere flächige Kraft, die einem Lösen der zweiten Schicht von der ersten Schicht entgegenwirkt, reduziert wird.Reducing adhesion between the second layer and the first layer means that the particular areal force counteracting release of the second layer from the first layer is reduced.

Fluenz ist die Strahlungsenergie in J (Jule) pro Fläche (m2).Fluence is the radiant energy in J (Jule) per area (m 2 ).

Ein Laserstrahl und ein weiterer Laserstrahl können separat durch verschiedene Strahlquellen oder Abschnitte eines einzigen Laserstrahls einer einzigen Strahlquelle sein.A laser beam and another laser beam may be separate by different beam sources or portions of a single laser beam from a single beam source.

Ein Teil der ersten Schicht, der von der Substratschicht durch den weiteren Laserstrahl entfernt wird, kann auch als Erst-Schicht-Entfern-Teil bezeichnet werden. Ein Teil der ersten Schicht, der von der Substratschicht nichtentfernt wird, d.h. auf der Substratschicht verbleibt, kann auch als Erst-Schicht-Nicht-Entfern-Teil bezeichnet werden. Ein von der ersten Schicht ablösender Teil der zweiten Schicht kann auch als Zweit-Schicht-Ablöse-Teil bezeichnet werden. Ein von der ersten Schicht nicht ablösender Teil der zweiten Schicht kann auch als Zweit-Nicht-Schicht-Ablöse-Teil bezeichnet werden.A portion of the first layer removed from the substrate layer by the further laser beam may also be referred to as the first-layer removal portion. A portion of the first layer not removed from the substrate layer, i. remaining on the substrate layer may also be referred to as first-layer non-removal part. A first layer release part of the second layer may also be referred to as a second layer release part. A part of the second layer that does not detach from the first layer may also be referred to as a second non-layer release part.

Insbesondere wird ein abgelöster Teil von dem Schichtkörper beim Ablösen von dem Schichtkörper wegbewegt und bleibt grundsätzlich nicht beispielsweise lose liegen.In particular, a detached part is moved away from the layered body during detachment from the layered body and, in principle, does not remain loose, for example.

Dadurch, dass durch den Laserstrahl die Haftung zwischen der zweiten Schicht und der ersten Schicht verringert wird und der weitere Laserstrahl beim Entfernen der ersten Schicht von der Substratschicht auch einen Teil der zweiten Schicht von der ersten Schicht ablöst, kann besonders zuverlässig eine Randzone der zweiten Schicht freigelegt werden, die sonst infolge der Hitzeeinbringung beim Entfernen der ersten Schicht von der Substratschicht beschädigt worden wäre oder werden könnte, wodurch die Leistungsfähigkeit des Schichtkörpers reduziert würde. Eine kurzschlussfreie Herstellung von freigelegten Flächen kann so ermöglicht werden.The fact that the adhesion between the second layer and the first layer is reduced by the laser beam, and that the further laser beam also removes a part of the second layer from the first layer when the first layer is removed from the substrate layer, can particularly reliably produce a marginal zone of the second layer which otherwise would or could be damaged by the heat input when removing the first layer from the substrate layer, which would reduce the performance of the laminate. A short-circuit-free production of exposed surfaces can thus be made possible.

Im Unterschied zu den Verfahren der DE102012104230A1 und DE112010001893T5 kann das erfindungsgemäße Verfahren auch in einem Bereich der P1-, P2- und P3-Scribes, also die in den Schichtkörper zuvor eingebrachten Verschaltungsbreiten und/oder Zwischenräume in einer oder mehreren Schichten durch eine abtragende Strukturierung der einen oder mehreren Schichten, eingesetzt werden.Unlike the procedures of DE102012104230A1 and DE112010001893T5 The method according to the invention can also be used in a range of P1, P2 and P3 scribes, that is, those previously introduced into the layered body Verschaltungsbreiten and / or interstices in one or more layers by an ablative structuring of the one or more layers, are used.

Das erfindungsgemäße Verfahren ermöglicht zudem ein Abtragen quer zur Richtung einer bestehenden Strukturierung (P1, P2, P3).The method according to the invention also makes it possible to ablate transversely to the direction of existing structuring (P1, P2, P3).

Insbesondere eine Laserablation mit einer Pulslänge von 30ns wie in der DE102012104230A1 beschrieben führt nach dem derzeitigen Wissen der Anmelderin in den P1–P3-Bereichen normalerweise zu Molybdänspritzern und somit Kurzschlüssen in der späteren CIGS-Solarzelle, da dort weniger Schichten abgetragen werden als im unstrukturierten Bereich der Zelle.In particular, a laser ablation with a pulse length of 30ns as in the DE102012104230A1 Applicant's current knowledge in the P1-P3 regions normally leads to molybdenum spatters and thus short circuits in the later CIGS solar cell, since fewer layers are removed there than in the unstructured region of the cell.

Zudem kann durch das Behandeln durch einen Laserstrahl und das Ablösen der zweiten Schicht von der ersten Schicht durch einen weiteren Laserstrahl zum Entfernen der ersten Schicht der Energieaufwand gesenkt werden.In addition, by the treatment by a laser beam and the detachment of the second layer from the first layer by a further laser beam to remove the first layer, the energy consumption can be reduced.

Dass ein Ablösen des Teils der zweiten Schicht von dem auf der Substratschicht verbleibenden Teil der ersten Schicht durch das erfindungsgemäße Verfahren mit der Behandlung für eine Verringerung der Haftung erfolgte, lässt sich insbesondere daran erkennen, dass die Oberfläche der ersten Schicht flächig sichtbar wird und/oder ob der Teil der zweiten Schicht, die auf der ersten Schicht nach Durchführung des Verfahrens verblieb, eine gezähnte Randkontur aufweist, wie in 1a, 1b gezeigt.The detachment of the part of the second layer from the part of the first layer remaining on the substrate layer by the method according to the invention for the reduction of the adhesion can be seen, in particular, from the fact that the surface of the first layer becomes visible in a planar manner and / or whether the part of the second layer remaining on the first layer after performing the process has a serrated edge contour, as in FIG 1a . 1b shown.

Eine gezähnt Kontur weist zwischen Zähnen liegen abgerundete Einschnitte auf. Die gezähnte Kontur ist auf dem Gebiet der Blätterkunde von Pflanzen definiert (dentat).A toothed contour points between teeth lying on rounded incisions. The toothed contour is defined (dentate) in the field of foliage of plants.

Eine gezähnte Kontur sieht aus wie in einer Reihe aneinandergereihte „U“-Formen oder überlappende Kreise, die einen Rand ausschneiden.A serrated outline looks like a series of "U" shapes or overlapping circles that cut out a border.

Die komplementäre Kontur zur gezähnten Kontur ist die gekerbte Kontur (crenat), d.h. zwischen den abgerundeten Vorsprüngen (Kerbzähnen) liegen spitze Einschnitte. Anders ausgedrückt, die gekerbte Kontur weist runde Vorsprünge auf, wobei korrespondierenden Einschnitte spitz zulaufen.The complementary contour to the serrated contour is the notched contour (crenat), i. between the rounded projections (serrations) are acute cuts. In other words, the notched contour has round protrusions, with corresponding incisions tapering.

Der abgelöste Teil der zweiten Schicht von dem Teil der ersten Schicht, der auf der Substratschicht verbleibt, weist grundsätzlich entsprechend eine gekerbte Kontur auf. Eine gekerbte Kontur und eine gezähnte Kontur passen wie zwei Puzzleteile zusammen.The detached part of the second layer from the part of the first layer which remains on the substrate layer basically has a notched contour correspondingly. A notched contour and a serrated contour fit together like two puzzle pieces.

Durch die Behandlung für ein Verringern der Haftung zwischen der ersten Schicht und der zweiten Schicht kann sich die Oberfläche der ersten Schicht, welche den Laserstrahl absorbiert hat, sichtbar dunkel einfärben oder dunkler färben als ein Innenbereich, der von dem Randabschlussbereich beabstandet ist und nicht in unmittelbaren Kontakt mit dem Laserstrahl gekommen ist.By the treatment for reducing the adhesion between the first layer and the second layer, the surface of the first layer which has absorbed the laser beam can visibly darken or darken color than an inner region that is spaced from the edge termination region, rather than immediately Contact with the laser beam has come.

Alternativ oder zusätzlich kann man insbesondere durch die transparente Substratschicht hindurch mit dem menschlichen Auge eine schlierenartige Oberflächenstruktur der ersten Schicht, auf welcher die Laserstrahlung absorbiert wurde, erkennen, also eine Oberfläche mit geschlängelten Strukturen ähnlich wie bei einer leicht oder kurzzeitig angeschmolzenen Metalloberfläche.Alternatively or additionally, a streak-like surface structure of the first layer, on which the laser radiation was absorbed, can be seen, in particular through the transparent substrate layer, with the human eye, ie a surface with meandering structures, similar to a metal melted on for a short or short time.

Der Erfindung liegt die Erkenntnis zu Grunde, dass beim Entfernen der ersten Schicht von der Substratschicht ein weiterer Laserstrahlmit solch hoher Energie oder Fluenz eingesetzt werden muss, dass bei einer CIGS-Solarzelle als Schichtkörper in einer Randzone der zweiten Schicht als CIGS-Schicht infolge des Wärmeeinflusses die zweite Schicht nicht mehr halbleitend, sondern elektrisch leitend wird. Dies kann in dem späteren CIGS-Solarmodul Kurzschlüsse verursachen und den Wirkungsgrad des CIGS-Solarmoduls reduzieren. Ein Abtragen der zweiten Schicht kann in bekannter Weise mit einem Laserstrahl mit geringerer Energie oder Fluenz verglichen mit dem weiteren Laserstrahl erreicht werden, wobei keine Wärmeeinflusszone entsteht, die ein verändern der halbleitenden Eigenschaft der zweiten Schicht zur Folge hätte. Durch ein Verringern der Haftung zwischen der ersten Schicht und der zweiten Schicht kann ein Ablösen des Teils der zweiten Schicht von dem auf der Substratschicht verbleibenden Teil der ersten Schicht durch einen Mechanismus erhalten werden, der kein verdampfen ist, sondern vielmehr ein mitreißen des abgelösten Teils der zweiten Schicht durch das Entfernen des Teils der ersten Schicht, der mit dem abgelösten Teil der zweiten Schicht verbunden ist (siehe 7).The invention is based on the finding that, when removing the first layer from the substrate layer, it is necessary to use a further laser beam with such high energy or fluence that, in the case of a CIGS solar cell as a laminated body, in a marginal zone of the second layer as a CIGS layer as a result of the influence of heat the second layer no longer becomes semiconductive but becomes electrically conductive. This can cause short circuits in the later CIGS solar module and reduce the efficiency of the CIGS solar module. An ablation of the second layer can be achieved in a known manner with a laser beam with lower energy or fluence compared to the other laser beam, wherein no heat affected zone is formed, which would have a change in the semiconducting property of the second layer. By reducing the adhesion between the first layer and the second layer, peeling of the part of the second layer from the part of the first layer remaining on the substrate layer can be obtained by a mechanism which does not vaporize but rather entrains the detached part of the first layer second layer by removing the part of the first layer which is connected to the detached part of the second layer (see 7 ).

Diese unterschiedliche Weise des Ablösens, die sich insbesondere in der gezähnten Kontur wiederspiegelt, die in der Regel das Ergebnis von einem Herausreißen von flockenartigen Teilen der zweiten Schicht resultiert, und nicht auf einem Verdampfen der zweiten Schicht beruht, führt zu der zuverlässigen Abtragung und der Energieeinsparung. Vor allem jedoch wird auf diese Weise auch ein Abtragen im Bereich der P1 bis P3-Strukturen ermöglicht, ohne den Schichtkörper so zu beeinträchtigen, dass etwa in einer späteren CIGS-Solarzelle dadurch Kurzschlüsse entstehen.This different way of detachment, which is reflected in particular in the toothed contour, which usually results from the tearing out of flake-like parts of the second layer, and is not due to evaporation of the second layer, leads to reliable removal and energy saving , Above all, however, in this way it is also possible to ablate in the region of the P1 to P3 structures without impairing the layered body in such a way that short circuits occur in a later CIGS solar cell, for example.

Die Lehren der Druckschriften DE112010001893T5 und DE102012104230A1 sehen keine Behandlung für ein Verringern der Haftung zwischen zwei Schichten vor, sondern beschreiben lediglich das bekannte Abtragen der ersten Schicht und/oder zweiten Schicht durch Verdampfen infolge der Laserenergie, was in der Regel nur bei unstrukturierten Solarzellen, also z.B. ohne P1-, P2, oder P3-Scribes, oder grundsätzlich nur eingeschränkt, z.B. nur längs zur bestehenden Strukturierung, möglich ist, ohne eine Solarzelle mit vermehrt auftretenden Kurzschlüssen zu erhalten.The teachings of the pamphlets DE112010001893T5 and DE102012104230A1 see no treatment for reducing the adhesion between two layers, but describe only the known removal of the first layer and / or second layer by evaporation due to the laser energy, which usually only in unstructured solar cells, eg without P1-, P2, or P3-Scribes, or in principle only limited, eg only along the existing structuring, is possible, without obtaining a solar cell with increasingly occurring short circuits.

Die im Zusammenhang mit den nachfolgenden Aspekten der Erfindung, also den Schichtkörper und die Vorrichtung, beschriebenen Merkmale und Ausführungsformen betreffen auch das erfindungsgemäße Verfahren und können daher mit dem Verfahren kombiniert werden. Dies betrifft insbesondere die Spezifikationen und den Aufbau des Schichtkörpers.The features and embodiments described in connection with the following aspects of the invention, ie the laminated body and the device, also relate to the method according to the invention and can therefore be combined with the method. This concerns in particular the specifications and the structure of the laminated body.

Ein weiterer Aspekt der Erfindung betrifft einen Schichtkörper, insbesondere eine CIGS-Solarzelle, insbesondere hergestellt nach einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen oben beschriebenen Verfahrens, wobei der Schichtkörper eine insbesondere transparente Substratschicht, eine auf der Substratschicht haftende vorzugsweise metallische und/oder leitende erste Schicht und eine auf der ersten Schicht haftende vorzugsweise halbleitende zweite Schichtaufweist, wobei ein stufenartiger Randabschlussbereich der ersten Schicht und der zweiten Schicht eine gezähnte Kontur entlang des stufenartigen Randabschlussbereiches aufweist, und/oder ein Randbereich einer an der Substratschichthaftenden unteren Oberfläche der ersten Schicht, die im Unterschied zu einem Innenbereich der unteren Oberfläche eine sichtbar dunklere Einfärbung und/oder eine schlierenartige Oberflächenstruktur aufweist.Another aspect of the invention relates to a laminated body, in particular a CIGS solar cell, in particular produced according to an embodiment of the inventive method described above, wherein the laminated body a particular transparent substrate layer, adhering to the substrate layer preferably metallic and / or conductive first layer and on the first layer adhering preferably semiconducting second layer, wherein a step-like edge termination region of the first layer and the second layer has a serrated contour along the step-like edge termination region, and / or an edge region of a lower layer adhering to the substrate layer of the first layer, as distinguished from an interior region the lower surface has a visibly darker coloring and / or a schlieren-like surface structure.

Insbesondere kann sich der Randabschlussbereich und/oder Randbereich quer zu einer Unterteilungsfurche 2 zwischen zwei Zellen erstrecken wie in 1b gezeigt. In 1a verlaufen der Randabschlussbereich und Randbereich parallel zur Unterteilungsfurche 2.In particular, the edge termination region and / or edge region can be transverse to a subdivision groove 2 between two cells extend as in 1b shown. In 1a the edge termination area and edge area run parallel to the subdivision furrow 2 ,

Die im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen Verfahren beschriebenen Merkmale und Ausführungsformen betreffen auch den Schichtkörper und können daher mit diesem Aspekt der Erfindung kombiniert werden.The features and embodiments described in connection with the method according to the invention also relate to the laminated body and can therefore be combined with this aspect of the invention.

An dem stufenartigen Randabschlussbereich endet sowohl die erste Schicht als auch die zweite Schicht, nicht jedoch zwangsläufig auch die Substratschicht.At the step-like edge termination region, both the first layer and the second layer end, but not necessarily also the substrate layer.

Das Ende der ersten Schicht des Randabschlussbereiches ist der Randbereich der ersten Schicht.The end of the first layer of the edge termination region is the edge region of the first layer.

Die Bedeutung einer gezähnte Kontur wurde bereits oben näher erläutert.The meaning of a toothed contour has already been explained in more detail above.

Entlang des stufenartigen Randabschlussbereiches meint längs der Kante des Endes der ersten Schicht oder Stufen des stufenartigen Randabschlussbereiches, also insbesondere parallel zum Rand des Schichtkörpers, bevorzugt parallel zum Rand der langen Seite (1b) oder kurzen Seite (1b) des Schichtkörpers. Entlang des stufenartigen Randabschlussbereiches meint in Vorschubrichtung des Laserstrahls und/oder des weiteren Laserstrahls.Along the step-like edge termination region means along the edge of the end of the first layer or steps of the step-like edge termination region, ie in particular parallel to the edge of the layered body, preferably parallel to the edge of the long side ( 1b ) or short side ( 1b ) of the laminated body. Along the step-like edge termination region means in the feed direction of the laser beam and / or the further laser beam.

Sichtbar dunklere Einfärbung meint, dass eine auffällig dunklere Einfärbung insbesondere durch die transparente Substratschicht hindurch mit dem menschlichen Auge zu erkennen ist. Innenbereich meint dabei einen von dem Randabschlussbereich beabstandeter Bereich, der nicht in unmittelbaren Kontakt mit dem Laserstrahl gekommen ist.Visibly darker coloration means that a noticeably darker coloration can be seen in particular through the transparent substrate layer with the human eye. In this case, interior area means a region which is at a distance from the edge termination area and has not come into direct contact with the laser beam.

Schlierenartige Oberflächenstruktur meint eine Oberfläche mit geschlängelten Strukturen ähnlich wie bei einer leicht oder kurzzeitig angeschmolzenen Metalloberfläche.Schlieren-like surface structure refers to a surface with meandering structures, similar to a metal melt that has been fused on for a short or a short time.

Eine Solarzelle mit einem besonders hohen Wirkungsgrad und hoher Qualität kann so erhalten werden.A solar cell with a particularly high efficiency and high quality can be obtained.

Ein weiterer Aspekt der Erfindung betrifft eine Vorrichtung für ein Abtragen einer Schicht eines Schichtkörpers, insbesondere einer CIGS-Solarzelle, insbesondere zur Durchführung einer Ausführungsform des oben beschriebenen Verfahrens, umfassend ein Laserquelle nebst einer Einrichtung zum Laserstrahlteilen oder alternativ zwei Laserquellen sowie eine Halterung zum Fixieren eines Schichtkörper, der insbesondere mindestens 2 µm und/oder höchstens 5 µm dick ist.A further aspect of the invention relates to a device for removing a layer of a laminated body, in particular a CIGS solar cell, in particular for carrying out an embodiment of the method described above, comprising a laser source together with a device for laser beam splitting or alternatively two laser sources and a holder for fixing a Laminated body, in particular at least 2 microns and / or at most 5 microns thick.

Die Vorrichtung ist so beschaffen, dass wenigstens ein Laserstrahl und ein weiterer Laserstrahl auf einen fixierten Schichtkörper geführt werden und eine Relativbewegung in einer Vorschubrichtung zwischen dem Schichtkörper und dem Laserstrahl und/oder dem weiteren Laserstrahl erzeugt werden kann, wobei der wenigstens eine Laserstrahl eine niedrigere Fluenz als der weiterer Laserstrahl aufweist und quer zur Vorschubrichtung – und/oder in Vorschubrichtung – versetzt ist, wobei der Versatz mindestens 40 µm und/oder höchstens 60 µm beträgt und/oder mindestens 20% bevorzugt 50%, besonders bevorzugt 80%, und/oder höchstens 300%, bevorzugt höchstens 120%, besonders bevorzugt 100% eines Spotradius des weiteren Laserstrahls auf den Schichtkörperbeträgt.The device is designed such that at least one laser beam and another laser beam are guided onto a fixed layered body and a relative movement in a feed direction between the layered body and the laser beam and / or the further laser beam can be generated, the at least one laser beam having a lower fluence as the further laser beam and is transversely to the feed direction - and / or in the feed direction - offset, wherein the offset is at least 40 microns and / or at most 60 microns and / or at least 20% preferably 50%, more preferably 80%, and / or at most 300%, preferably at most 120%, particularly preferably 100% a spot radius of the further laser beam on the laminated body.

Relativbewegung meint, dass der Schichtkörper und/oder der Laserstrahl und/oder der weitere Laserstrahl bewegt werden oder positionsfest sind.Relative movement means that the layered body and / or the laser beam and / or the further laser beam are moved or are fixed in position.

Bei einem Versatz von größer 100% bleibt ein Zwischenbereich zwischen den Bahnen des Laserstrahls 9a und des weiteren Laserstrahls 9b, der keine verringerte Haftung infolge des Laserstrahls 9a zur darunterliegenden ersten Schicht aufweist. Dennoch wird vorliegend auch dieser Zwischenbereich als „behandelt“ bezeichnet, weil beim Entfernen des Teils 21 der ersten Schicht 11 die Haftung des Zwischenbereichs allgemein nicht ausreicht, um das Ablösen des Teils 22 der zweiten Schicht 12, welche sich über den Zwischenbereich erstreckt, zu verhindern. Der Teil 22 der zweiten Schicht 12 wird also abgelöst, auch wenn dieser einen Zwischenbereich ohne verringerte Haftung überdeckt oder umfasst.At an offset greater than 100%, an intermediate region remains between the tracks of the laser beam 9a and the other laser beam 9b which does not reduce adhesion due to the laser beam 9a to the underlying first layer. Nevertheless, in the present case, this intermediate region is also referred to as "treated", because during the removal of the part 21 the first layer 11 the adhesion of the intermediate area is generally insufficient to the detachment of the part 22 the second layer 12 , which extends over the intermediate area to prevent. The part 22 the second layer 12 is thus replaced, even if it covers or includes an intermediate area without reduced liability.

Die im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen Verfahren beschriebenen Merkmale und Ausführungsformen betreffen auch die Vorrichtung und können daher mit diesem Aspekt der Erfindung kombiniert werden.The features and embodiments described in connection with the method according to the invention also relate to the device and can therefore be combined with this aspect of the invention.

Insbesondere hat der Laserstrahl mindestens 30% und/oder höchstens 40% der Fluenz des weiteren Laserstrahls.In particular, the laser beam has at least 30% and / or at most 40% of the fluence of the further laser beam.

Durch die beschriebene Vorrichtung kann besonders zeitökonomisch eine Schicht besonders zuverlässig abgetragen werden.By means of the described device, a layer can be removed particularly reliably in a time-saving manner.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand der durch Zeichnungen schematisch dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert und mit Bezug zu den Zeichnungen die Ausführungsformen sowie zusätzliche vorteilhafte Ausgestaltungen näher beschrieben.The invention will be explained in more detail with reference to embodiments schematically illustrated by drawings and with reference to the drawings, the embodiments and additional advantageous embodiments described in more detail.

Es zeigt: It shows:

1a: Isometrische Darstellung von oben eines aus 3a vergrößert dargestellten Bereiches eines Schichtkörpers in Form einer CIGS-Solarzelle, die in der Ebene A-A geschnitten ist, wobei sich der Randabschlussbereiches parallel zu den P1- bis P3-Strukturlinien erstreckt. 1a : Isometric view from above one out 3a enlarged portion of a laminated body in the form of a CIGS solar cell, which is cut in the plane AA, wherein the edge termination region extends parallel to the P1 to P3 structure lines.

1b: Isometrische Darstellung von oben eines aus 3b vergrößert dargestellten Bereiches eines Schichtkörpers in Form einer CIGS-Solarzelle, wobei sich der Randabschlussbereiches quer zu den P1- bis P3-Strukturlinien erstreckt.. 1b : Isometric view from above one out 3b enlarged area of a laminated body in the form of a CIGS solar cell, wherein the edge termination region extends transversely to the P1 to P3 structure lines.

2: Isometrische Darstellung von unten eines aus 3a vergrößert dargestellten Bereiches des Schichtkörpers, die in der Ebene A-A geschnitten ist. 2 : Isometric view from below of one 3a enlarged portion of the laminated body, which is cut in the plane AA.

3a: Isometrische Darstellung von oben einer CIGS-Solarzelle 3a : Isometric view from above of a CIGS solar cell

3b: Isometrische Darstellung von oben einer CIGS-Solarzelle mit einem durchgängigen lichtdurchlässigen Bereich quer zur Unterteilungsfurche der Zellen 3b : Isometric view from above of a CIGS solar cell with a continuous translucent area transverse to the subdivision furrow of the cells

4: Schematische isometrische Darstellung eines durch den weiteren Laserstrahl entfernten Teil der ersten Schicht und dem dadurch abgelösten Teil der zweiten Schicht mit Schnitt durch die Ebene A-A 4 : Schematic isometric view of a part of the first layer removed by the further laser beam and the part of the second layer detached therefrom with a section through the plane AA

5: Schematische Darstellung eines durch den weiteren Laserstrahl entfernten Teil der ersten Schicht und dem dadurch abgelösten Teil der zweiten Schicht im Querschnitt 5 : Schematic representation of a part of the first layer removed by the further laser beam and the part of the second layer detached therefrom in cross section

6: Schematische Darstellung des Strahlprofils eines Gaußstrahls und dem damit erzielbaren Abtrag der ersten Schicht 6 : Schematic representation of the beam profile of a Gaussian beam and the achievable removal of the first layer

7: Schematische Darstellung eines stufenförmigen Entfernens der ersten Schicht und Ablösens der zweiten Schicht auf beiden Seiten eines Abtrags der ersten Schicht 7 : Schematic representation of a step-like removal of the first layer and detachment of the second layer on both sides of a removal of the first layer

8: Eine Einrichtung zum Laserstrahlteilen mit Vorschubrichtung in die Blickrichtung 8th : A device for laser beam splitting with feed direction in the viewing direction

9a: Eine andere Einrichtung zum Laserstrahlteilen in einer Ansicht mit Vorschubrichtung quer zur Blickrichtung 9a : Another device for laser beam splitting in a view with feed direction transverse to the viewing direction

9b: Die andere Einrichtung zum Laserstrahlteilen in einer Ansicht mit Vorschubrichtung in Blickrichtung 9b : The other device for laser beam splitting in a view with feed direction in the direction of view

10a: Mikroskopische Aufnahme eines Schichtkörpers in Form einer CIGS-Solarzelle in Draufsicht mit gezähnter Kontur des Randabschlussabschnittes 10a : Microscopic image of a layered body in the form of a CIGS solar cell in plan view with serrated contour of the edge termination section

10b: Mikroskopische Aufnahme eines weiteren Schichtkörpers in Form einer CIGS-Solarzelle in Draufsicht mit gezähnter Kontur des Randabschlussabschnittes 10b : Microscopic image of a further layered body in the form of a CIGS solar cell in plan view with a toothed contour of the edge termination section

In einer Ausführungsform ist vor einem Behandeln mit dem Laserstrahl 9a und/oder Entfernen mit dem weiteren Laserstrahl 9b der Erst-Schicht-Entfern-Teil 21 benachbart zu dem Erst-Schicht-Nicht-Entfern-Teil 23 haftend auf der Substratschicht 10 angeordnet und/oder der Zweit-Schicht-Ablöse-Teil 22 ist benachbart zu dem Zweit-Nicht-Schicht-Ablöse-Teil 24 haftend auf der ersten Schicht 11 angeordnet.In one embodiment, prior to treatment with the laser beam 9a and / or removal with the further laser beam 9b the first-layer removal part 21 adjacent to the first-layer non-removal part 23 adhered to the substrate layer 10 arranged and / or the second-layer release part 22 is adjacent to the second non-shift Transfer part 24 sticking on the first layer 11 arranged.

Benachbart meint insbesondere aneinander angrenzend und/oder stoffschlüssig von derselben Schicht umfasst, d.h. lediglich geometrisch nebeneinander liegende Bereiche. Nebeneinander, benachbart und/oder angrenzend beziehen sich insbesondere auf eine Querschnittsebene, also quer zur Vorschubrichtung 25.Adjacent means, in particular, contiguous and / or cohesively encompassed by the same layer, ie only geometrically adjacent areas. Side by side, adjacent and / or adjacent relate in particular to a cross-sectional plane, ie transversely to the feed direction 25 ,

Eine Schicht wird grundsätzlich durch eine Kohäsionskraft, die in Richtung der flächigen Ausdehnung der Schicht orientiert ist, zusammengehalten. Eine Adhäsionskraft wird grundsätzlich orthogonal zur Kohäsionskraft zwischen flächig aufeinander angeordneten Schichten.A layer is basically held together by a cohesive force, which is oriented in the direction of the planar extent of the layer. An adhesion force is basically orthogonal to the cohesive force between layers arranged on top of each other.

In einer Ausführungsform ist vor einem Behandeln mit dem Laserstrahl 9a und/oder Entfernen mit dem weiteren Laserstrahl 9b der Zweit-Schicht-Ablöse-Teil 22 haftend auf dem Erst-Schicht-Nicht-Entfern-Teil 23 angeordnet und/oder der Zweit-Schicht-Ablöse-Teil 22 überdeckt den Erst-Schicht-Nicht-Entfern-Teil 23 vollständig oder zumindest überwiegend oder teilweise.In one embodiment, prior to treatment with the laser beam 9a and / or removal with the further laser beam 9b the second-layer release part 22 adhering to the first-layer non-removal part 23 arranged and / or the second-layer release part 22 covers the first-layer non-removal part 23 completely or at least predominantly or partially.

In einer Ausführungsform wird durch das Behandeln der ersten Schicht 10 mit dem Laserstrahl 9a die Haftung zwischen dem Zweit-Schicht-Ablöse-Teil 22 und dem Erst-Schicht-Nicht-Entfern-Teil 23 verringert.In one embodiment, treating the first layer 10 with the laser beam 9a the adhesion between the second-layer release part 22 and the first-layer non-removal part 23 reduced.

In einer Ausführungsform wird durch das Behandeln des Erst-Schicht-Nicht-Ablöse-Teils 23 der ersten Schicht 10 mit dem Laserstrahl 9a die Haftung zwischen dem Zweit-Schicht-Ablöse-Teil 22 und dem Erst-Schicht-Nicht-Entfern-Teil 23 verringert. Insbesondere wird durch das Behandeln des Erst-Schicht-Nicht-Ablöse-Teils 23 der Zweit-Schicht-Ablöse-Teil 22 gleichsam mitbehandelt oder behandelt.In one embodiment, treating the first-layer non-release part 23 the first layer 10 with the laser beam 9a the adhesion between the second-layer release part 22 and the first-layer non-removal part 23 reduced. In particular, by treating the first-layer non-release part 23 the second-layer release part 22 treated or treated as it were.

In einer Ausführungsform wird durch das Entfernendes Erst-Schicht-Entfern-Teils 21 mit dem weiteren Laserstrahl 9bder behandelte Zweit-Schicht-Ablöse-Teil 22 von dem Erst-Schicht-Nicht-Entfern-Teil 23 abgelöst.In one embodiment, removal of the first-layer removal portion 21 with the other laser beam 9b the treated second-layer release part 22 from the first-layer non-removal part 23 replaced.

In einer Ausführungsform wird durch das Entfernen des Erst-Schicht-Entfern-Teils 21 mit dem weiteren Laserstrahl 9b ein flächiger Bereich der zweiten Schicht 12, der unmittelbar oberhalb des Erst-Schicht-Entfern-Teils 21 haftend angeordnet ist und/oder den Erst-Schicht-Entfern-Teil 21 vollständig oder teilweise überdeckt, als ein zusammenhängender Teilschichtverbund entfernt und abgelöst, wobei der Zweit-Schicht-Ablöse-Teil 22 stoffschlüssig und/oder durch die Kohäsionskraft der zweiten Schicht 12 mit diesem flächigen Bereich der zweiten Schicht 12 und/oder diesem Teilschichtverbund fest verbunden ist, so dass durch die verringerte Haftung zwischen dem behandelten Zweit-Schicht-Ablöse-Teil 22 und dem darunter angeordneten Erst-Schicht-Nicht-Entfern-Teil 23 der Zweit-Schicht-Ablöse-Teil 22 von dem Erst-Schicht-Nicht-Entfern-Teil 23 abgelöst wird und/oder von dem insbesondere nicht behandelten Nicht-Schicht-Ablöse-Teil 24, der haftend auf der ersten Schicht 11 angeordnet ist, abgelöst und/oder abgerissen wird.In one embodiment, removal of the first-layer removal portion is accomplished 21 with the further laser beam 9b a flat area of the second layer 12 immediately above the first-layer-removal part 21 is adhesively disposed and / or the first-layer-removal part 21 completely or partially covered, as a coherent sub-layer composite removed and detached, wherein the second-layer release part 22 cohesively and / or by the cohesive force of the second layer 12 with this area of the second layer 12 and / or this sub-layer composite is firmly connected, so that by the reduced adhesion between the treated second-layer release part 22 and the first-layer non-removal part located thereunder 23 the second-layer release part 22 from the first-layer non-removal part 23 is detached and / or from the particular non-treated non-layer release part 24 that sticks on the first layer 11 is arranged, detached and / or demolished.

Behandelter Zweit-Schicht-Ablöse-Teil 22 meint, dass der Erst-Schicht-Nicht-Entfern-Teil 23 von dem Laserstrahl 9a behandelt wurde. Behandelter Nicht-Schicht-Ablöse-Teil 24 meint, dass ein von dem Nicht-Schicht-Ablöse-Teil 24 überdeckter Bereich der ersten Schicht 11 von dem Laserstrahl 9a behandelt wurde.Treated second-layer release part 22 means that the first-layer non-removal part 23 from the laser beam 9a was treated. Treated non-layer release part 24 means that one of the non-shift part 24 covered area of the first layer 11 from the laser beam 9a was treated.

In einer Ausführungsform des Verfahrens reißt der durch den weiteren Laserstrahl 9b entfernte Teil 21 der ersten Schicht 11 den Teil 22 der zweiten Schicht 12 sowohl von dem Teil 23 der auf der Substratschicht 10 verbleibenden ersten Schicht 11 als auch von dem Teil 24 der verbleibenden zweiten Schicht 12 ab und/oder mit und/oder löst diesen ab.In one embodiment of the method breaks through the other laser beam 9b removed part 21 the first layer 11 the part 22 the second layer 12 both from the part 23 on the substrate layer 10 remaining first layer 11 as well as from the part 24 the remaining second layer 12 from and / or with and / or triggers this.

Der Teil 22 der zweiten Schicht 12 kann durch die verringerte Haftung zur ersten Schicht 11 von der ersten Schicht 11 bzw. dem Teil 23 davon bevorzugt flächig abgelöst werden. Der Teil 22 der zweiten Schicht 12 wird dann nur noch von dem Teil 24 der auf der ersten Schicht 11 verbleibenden zweiten Schicht 12 gehalten. Die kinetische Energie des entfernten Teils 21 der ersten Schicht 11 ist jedoch größer als die Kohäsion der zweiten Schicht 12, die folglich durch ein Reißen versagt. Insbesondere ist die gezähnte Kontur auf dieses Reißen zurückzuführen.The part 22 the second layer 12 may be due to the reduced adhesion to the first layer 11 from the first layer 11 or the part 23 preferably be detached from it surface. The part 22 the second layer 12 then only from the part 24 the one on the first layer 11 remaining second layer 12 held. The kinetic energy of the removed part 21 the first layer 11 is greater than the cohesion of the second layer 12 thus failing by a tearing. In particular, the serrated contour is due to this tearing.

Die Oberfläche 5 der Substratschicht 10. Dort, wo der Teil 22 der zweiten Schicht 12 abgetragen ist, ist die Oberfläche 5 nicht mehr von einer Schicht bedeckt. Insbesondere erstreckt sich ein Abtragbereich 15 über die Abtragsbreite a und/oder bildet den Beginn eines stufenförmigen Randabschnittsbereichs.The surface 5 the substrate layer 10 , Where the part is 22 the second layer 12 is worn off, the surface is 5 no longer covered by a layer. In particular, a removal area extends 15 over the Abtragsbreite a and / or forms the beginning of a stepped edge portion range.

Dem Abtragbereich 15 schließt sich im stufenförmigen Randabschnittsbereich der freiliegende Abschnitt 17 der Oberfläche 7 der ersten Schicht 11 an. Der freiliegende Abschnitt bildet eine Stufe des stufenförmigen Randabschnittsbereichs und/oder weist die Stufenlänge b auf. Insbesondere ist der freiliegende Abschnitt 17 genau an der gegenüberliegenden Seite der unteren Oberfläche 6 und/oder des Randbereichs 16 angeordnet und/oder überdeckt oder überlappt diesen.The removal area 15 closes in the stepped edge portion of the exposed portion 17 the surface 7 the first layer 11 at. The exposed portion forms a step of the step-shaped edge portion portion and / or has the step length b. In particular, the exposed section 17 exactly on the opposite side of the lower surface 6 and / or the border area 16 arranged and / or covers or overlaps this.

Schließlich bildet die Kontur 8, die sich insbesondere orthogonal von der Oberfläche 7 der ersten Schicht nach oben erstreckt, die sich anschließende Stufenform des stufenförmigen Randabschnittsbereichs.Finally, the contour forms 8th that are in particular orthogonal to the surface 7 the first layer extends upwards subsequent step shape of the step-shaped edge section area.

Durch das abreißen und/oder mitreißen wird die kinetische Energie des entfernten Teils 21 der ersten Schicht 11 zum Abtragen der zweiten Schicht genutzt, während die Behandlung mit dem Laserstrahl der Festlegung des Bereiches dieses Abtragens dient. Denn wenn die Haftung zwischen der ersten Schicht 11 und zweiten Schicht 12 nicht verringert ist, kann häufig kein flächiges Abreißen oder Mitreißen des Teils 22 der zweiten Schicht 12 von dem verbleibenden Teil 23 der ersten Schicht 11 erfolgen. Der Energieverbrauch kann durch Ausnutzung der kinetischen Energie reduziert werden.The tearing and / or entrainment causes the kinetic energy of the removed part 21 the first layer 11 used to ablate the second layer, while the treatment with the laser beam is used to determine the range of this ablation. Because if the adhesion between the first layer 11 and second layer 12 is not reduced, often no flat tearing or entrainment of the part 22 the second layer 12 from the remaining part 23 the first layer 11 respectively. The energy consumption can be reduced by utilizing the kinetic energy.

Das Entfernen des Teils 21 der ersten Schicht 11 durch den weiteren Laserstrahl 9a erfolgt unter teilweiser Dampfbildung der ersten Schicht 11, so dass man sich den Prozess des Entfernens des Teils 21 der ersten Schicht 11 wie eine Explosion oder Sprengung unter der zweiten Schicht 12 vorstellen kann. The removal of the part 21 the first layer 11 through the further laser beam 9a takes place with partial vapor formation of the first layer 11 so that you look at the process of removing the part 21 the first layer 11 like an explosion or blowing up under the second layer 12 can imagine.

Entsprechend ist die freiwerdende kinetische Energie hoch. Die Bewegung des entfernten Teils 21 samt Teil 22 erfolgt in Richtung 26 wie in 7 eingezeichnet. Die 4 zeigt die weggesprengten Teile 21, 22, wobei beim wahren Prozess die Teile 21, 22 nicht in der in 4 gezeigten Weise erhalten blieben, sondern ebenfalls zumindest zum Teil verdampft und jedenfalls nach dem Entfernen und Ablösen zerstört und von dem Schichtkörper weg geschleudert werden.Accordingly, the released kinetic energy is high. The movement of the removed part 21 including part 22 takes in the direction 26 as in 7 located. The 4 shows the parts blown away 21 . 22 , where in the true process the parts 21 . 22 not in the 4 shown manner, but also at least partially evaporated and destroyed in any case after removal and detachment and thrown away from the composite body.

In einer Ausführungsform wird der Laserstrahl 9afür ein Verringern einer Haftung zwischen der zweiten Schicht 12 und der ersten Schicht 11 zeitlich vor oder gleichzeitig mit dem weiteren Laserstrahl 9b von der erste Schicht 11 absorbiert, insbesondere an derselben Querschnittsposition der ersten Schicht 11.In one embodiment, the laser beam 9 is reduced to reduce adhesion between the second layer 12 and the first layer 11 temporally before or simultaneously with the further laser beam 9b from the first layer 11 absorbed, in particular at the same cross-sectional position of the first layer 11 ,

Querschnittsposition meint eine Ebene quer zu einer Vorschubrichtung 25 des Laserstrahls 9a und/oder des weiteren Laserstrahls 9b relativ zum Schichtkörper 1, d.h. die Vorschubrichtung 25 ist die Normale der Ebene (A-A der 1 und 2).Cross-sectional position means a plane transverse to a feed direction 25 of the laser beam 9a and / or the further laser beam 9b relative to the laminated body 1 , ie the feed direction 25 is the normal of the level (AA the 1 and 2 ).

Dadurch, dass der weitere Laserstrahl 9b gewissermaßen dem Laserstrahl 9a oder den Laserstrahlen 9a nachläuft, kann die Kohäsion des später abgelösten Teils 22 der zweiten Schicht 12 vergrößert und der Prozess damit besonders zuverlässig gemacht werden.As a result, the further laser beam 9b in a sense, the laser beam 9a or the laser beams 9a The cohesion of the later detached part can be traced 22 the second layer 12 enlarged and made the process so reliable.

Dadurch, dass der weitere Laserstrahl 9b gleichzeitig mit dem Laserstrahl 9a auf die erste Schicht 11 zum Erzeugen eines stufenförmigen Abtrages erfolgt, kann eine Zeitersparnis für das Abtragen erzielt werden.As a result, the further laser beam 9b simultaneously with the laser beam 9a on the first layer 11 For generating a step-shaped Abtrages done, a time savings for the removal can be achieved.

In einer Ausführungsform werden der Laserstrahl 9a und/oder der weitere Laserstrahl 9b zunächst von der Substratschicht 10 transmittiert und anschließend von der ersten Schicht 11 absorbiert.In one embodiment, the laser beam 9a and / or the further laser beam 9b first of the substrate layer 10 transmitted and then from the first layer 11 absorbed.

Der Laserstrahl 9a und/oder der weitere Laserstrahl 9b werden also durch die Substratschicht 10 geführt, um die erste Schicht 11 zu erreichen. Der Laserstrahl 9a und/oder der weitere Laserstrahl 9b durchqueren also die Substratschicht 10.The laser beam 9a and / or the further laser beam 9b So are through the substrate layer 10 led to the first shift 11 to reach. The laser beam 9a and / or the further laser beam 9b thus pass through the substrate layer 10 ,

Ein besonders präzises Abtragen und ein besonders einfaches Gestalten der Vorrichtung für das Abtragen kann so ermöglicht werden.A particularly precise removal and a particularly simple design of the device for the removal can be made possible.

Insbesondere ist der Laserstrahl 9a und/oder der weitere Laserstrahl 9b so beschaffen, dass die Substratschicht 10 für den Laserstrahl 9a und/oder den weiteren Laserstrahl 9b transparent ist.In particular, the laser beam 9a and / or the further laser beam 9b such that the substrate layer 10 for the laser beam 9a and / or the further laser beam 9b is transparent.

Alternativ können der Laserstrahl 9a und/oder der weitere Laserstrahl 9bso beschaffen sein, dass die eine, mehrere oder sämtliche Schichten auf der Substratschicht 10 für den Laserstrahl 9a und/oder den weiteren Laserstrahl 9b transparent sind und der Laserstrahl 9a und/oder der weitere Laserstrahl 9b von der ersten Schicht 11 absorbiert wird, ohne die Substratschicht 10 zu durchqueren. Der Laserstrahl 9a und/oder der weitere Laserstrahl 9b gelangen dann durch Transmission durch eine, mehrere oder sämtliche Schichten auf der Substratschicht 10 zur ersten Schicht 11.Alternatively, the laser beam 9a and / or the further laser beam 9bso be such that the one, several or all layers on the substrate layer 10 for the laser beam 9a and / or the further laser beam 9b are transparent and the laser beam 9a and / or the further laser beam 9b from the first layer 11 is absorbed without the substrate layer 10 to cross. The laser beam 9a and / or the further laser beam 9b then pass through transmission through one, several or all layers on the substrate layer 10 to the first shift 11 ,

Insbesondere werden der Laserstrahl 9a und/oder der weitere Laserstrahl 9b zunächst von sämtliche Schichten des Schichtkörpers 10 auf der Substratschicht transmittiert, also von der gegenüberliegenden Seite der Substratschicht auf den Schichtkörper geführt, und anschließend von der ersten Schicht 11 absorbiert.In particular, the laser beam 9a and / or the further laser beam 9b first of all layers of the composite 10 transmitted on the substrate layer, that is guided from the opposite side of the substrate layer on the laminated body, and then from the first layer 11 absorbed.

In einer Ausführungsform weist ein auf dem verbleibenden Teil 23 der ersten Schicht 11 verbleibender Teil 24 der zweiten Schicht 12 eine gezähnte Kontur 8 auf.In one embodiment, one on the remaining part 23 the first layer 11 remaining part 24 the second layer 12 a serrated contour 8th on.

Die gezähnte Kontur 8 bewirkt eine besonders saubere Trennfläche der zweiten Schicht 12, d.h. mit besonders wenigen oder keinen unerwünschten Partikeln oder Schwachstellen, die bei der späteren Weiterverarbeitung oder im Betrieb versagen und zu unerwünschten Partikeln führen können.The toothed contour 8th causes a particularly clean separation surface of the second layer 12 , ie with very few or no unwanted particles or weak points, which can fail during subsequent processing or operation and can lead to undesirable particles.

In einer Ausführungsform werden der Laserstrahl 9a und/oder der weitere Laserstrahl 9b in einer Vorschubrichtung 25 relativ zum Schichtkörper 1 über den Schichtkörper 1 bewegt.In one embodiment, the laser beam 9a and / or the further laser beam 9b in a feed direction 25 relative to the laminated body 1 over the laminate 1 emotional.

Insbesondere wird dabei der Schichtkörper 1 und/oder eine Laseroptik zum Führen des Laserstrahls 9a und/oder weitere Laserstrahls 9b auf den Schichtkörper 1 durch die Vorrichtung bewegt. Also bliebt entweder der Laserstrahl 9a und/oder weitere Laserstrahl 9b positionsfest und/oder der Schichtkörper 1 positionsfest. In particular, the composite is thereby 1 and / or a laser optics for guiding the laser beam 9a and / or further laser beams 9b on the laminate 1 moved through the device. So either the laser beam stays 9a and / or further laser beam 9b fixed in position and / or the laminated body 1 fixed position.

Ein effizientes Abtragen kann so ermöglicht werden.Efficient removal can thus be made possible.

In einer Ausführungsform erfolgt eine Relativbewegung des Laserstrahls 9a und/oder des weiteren Laserstrahls 9b in einer Vorschubrichtung 25 relativ zum Schichtkörper 1 über den Schichtkörper 1 und/oder der Laserstrahl 9a trifft um mindestens 20%, bevorzugt 50 %, besonders bevorzugt 80%, und/oder höchstens 300%, bevorzugt höchstens 120%, besonders bevorzugt 100% eines Spotradius des weiteren Laserstrahls 9b quer zur Vorschubrichtung 25 versetzt auf den Schichtkörper 1.In one embodiment, a relative movement of the laser beam takes place 9a and / or the further laser beam 9b in a feed direction 25 relative to the laminated body 1 over the laminate 1 and / or the laser beam 9a meets at least 20%, preferably 50%, more preferably 80%, and / or at most 300%, preferably at most 120%, particularly preferably 100% of a spot radius of the further laser beam 9b transverse to the feed direction 25 offset on the composite body 1 ,

Relativbewegung meint, dass der Schichtkörper 1 und/oder der Laserstrahl 9a und/oder der weitere Laserstrahl 9b bewegt werden oder positionsfest sind.Relative movement means that the composite body 1 and / or the laser beam 9a and / or the further laser beam 9b be moved or are fixed in position.

Spotradius ist der Radius des Laserstrahls im Fokuspunkt. Insbesondere wird der Spotdurchmesser, also Strahldurchmesser im Fokus, im Liu-Plot ermittelt, und zwar vorzugsweise bei 1/e2.Spot radius is the radius of the laser beam in the focal point. In particular, the spot diameter, ie beam diameter in focus, is determined in the Liu plot, preferably at 1 / e 2 .

Der Spotdurchmesser entspricht dem Doppelten des Radius des Laserstrahls.The spot diameter is twice the radius of the laser beam.

Ein besonders effektives Behandeln für ein Verringern der Haftung zwischen der ersten Schicht 11 und der zweiten Schicht 12 kann so erzielt werden.A particularly effective treatment for reducing the adhesion between the first layer 11 and the second layer 12 can be achieved this way.

Bevorzugt beträgt der Versatz mindestens 40 µm und/oder höchstens 60 µm, besonders bevorzugt ist der Versatz ungefähr 55 µm.Preferably, the offset is at least 40 microns and / or at most 60 microns, more preferably, the offset is about 55 microns.

In einer Ausführungsform hat der Laserstrahl 9a eine Fluenz von mindestens 0,08J/cm2, bevorzugt 0,09 J/cm2 und/oder höchstens 0,12J/cm2, bevorzugt 0,11 J/cm2. Ganz besonders bevorzugt beträgt die Fluenz des Laserstrahls 9a ungefähr oder genau 0,10J/cm2.In one embodiment, the laser beam 9a a fluence of at least 0.08J / cm 2 , preferably 0.09 J / cm 2 and / or at most 0.12J / cm 2 , preferably 0.11 J / cm 2 . Most preferably, the fluence of the laser beam 9a approximately or exactly 0.10J / cm 2 .

Ein zuverlässiges Abtragen kann so ermöglicht werden.A reliable removal can be made possible.

In einer Ausführungsform hat der weitere Laserstrahl 9b eine Fluenz von mindestens 0,20J/cm2, bevorzugt 0,25J/cm2, besonders bevorzugt 0,28/J/cm2 und/oder höchstens 0,4J/cm2, bevorzugt 0,35J/cm2, besonders bevorzugt 0,32J/cm2. Ganz besonders bevorzugt beträgt die Fluenz des Laserstrahls 9a ungefähr oder genau 0,298 J/cm2.In one embodiment, the further laser beam 9b a fluence of at least 0.20J / cm 2 , preferably 0.25J / cm 2 , more preferably 0.28 / J / cm 2 and / or at most 0.4J / cm 2 , preferably 0.35J / cm 2 , more preferably 0.32J / cm 2 . Most preferably, the fluence of the laser beam 9a approximately or exactly 0.298 J / cm 2 .

Ein zuverlässiges Abtragen kann so ermöglicht werden.A reliable removal can be made possible.

In einer Ausführungsform weist der Laserstrahl 9a und/oder der weitere Laserstrahl 9b mindestens 40 kHz und/oder höchstens 60 kHz als Frequenz auf, bevorzugt ungefähr oder genau 50 kHz.In one embodiment, the laser beam 9a and / or the further laser beam 9b at least 40 kHz and / or at most 60 kHz as frequency, preferably approximately or exactly 50 kHz.

In einer Ausführungsform weist der Laserstrahl 9a und/oder der weitere Laserstrahl 9b mindestens 4 ps und/oder höchstens 10 ps als Pulslänge auf, bevorzugt genau 7 ps.In one embodiment, the laser beam 9a and / or the further laser beam 9b at least 4 ps and / or at most 10 ps as pulse length, preferably exactly 7 ps.

In einer Ausführungsform weist der Laserstrahl 9a und/oder der weitere Laserstrahl 9b höchstens 1 ns als Pulslänge auf, um eine besonders preiswerte Strahlquelle einsetzen zu können.In one embodiment, the laser beam 9a and / or the further laser beam 9b at most 1 ns as a pulse length in order to use a particularly inexpensive beam source can.

In einer Ausführungsform weist der Laserstrahl 9a und/oder der weitere Laserstrahl 9b mindestens 185 mm/s und/oder höchstens 215 mm/s als Vorschubgeschwindigkeit auf.In one embodiment, the laser beam 9a and / or the further laser beam 9b at least 185 mm / s and / or at most 215 mm / s as feed rate.

In einer Ausführungsform kann der Spotradius, die Frequenz und/oder die Vorschubgeschwindigkeit so eingestellt werden, dass mindestens ein, bevorzugt zwei, besonders bevorzugt fünf Pulse des Laserstrahls 9a und/oder des weitere Laserstrahls 9bpro Punkt, und/oder höchstens zwanzig Pulse pro Punkt einwirken.In one embodiment, the spot radius, the frequency and / or the feed rate can be adjusted so that at least one, preferably two, more preferably five pulses of the laser beam 9a and / or the further laser beam 9b per point, and / or at most twenty pulses per point.

Ein Punkt ist ein örtlich begrenzter Bereich der ersten Schichten 11, insbesondere mit einer Ausdehnung ungefähr oder genau der Ausdehnung des Spotdurchmessers.A point is a localized area of the first layers 11 , in particular with an extent approximately or exactly the extension of the spot diameter.

In einer Ausführungsform weist der Laserstrahl 9a und/oder der weitere Laserstrahl 9b mindestens 40 µm und/oder höchstens 80 µm als Spotdurchmesser auf.In one embodiment, the laser beam 9a and / or the further laser beam 9b at least 40 microns and / or at most 80 microns as a spot diameter.

In einer Ausführungsform weist der Laserstrahl 9a eine Pulsenergie von mindestens 10,00 µJ und/oder höchstens 13,00 µJ auf, bevorzugt genau oder ungefähr 11,25µJ.In one embodiment, the laser beam 9a a pulse energy of at least 10.00 μJ and / or at most 13.00 μJ, preferably exactly or approximately 11.25 μJ.

In einer Ausführungsform weist der weitere Laserstrahl 9b eine Pulsenergie von mindestens 30,00 µJ und/oder höchstens 35 µJ auf, bevorzugt genau oder ungefähr 33,75µJ.In one embodiment, the further laser beam 9b a pulse energy of at least 30.00 μJ and / or at most 35 μJ, preferably exactly or approximately 33.75 μJ.

In einer Ausführungsform weist der Laserstrahl 9a eine Leistung von mindestens 0,50 W und/oder höchstens 0,60 W auf, bevorzugt genau oder ungefähr 0,56 W.In one embodiment, the laser beam 9a a power of at least 0.50 W and / or at most 0.60 W, preferably exactly or approximately 0.56 W.

In einer Ausführungsform weist der weitere Laserstrahl 9b eine Leistung von mindestens 1,6 W und/oder höchstens 1,8 W auf, bevorzugt genau oder ungefähr 1,69 W.In one embodiment, the further laser beam 9b a power of at least 1.6 W and / or at most 1.8 W, preferably exactly or approximately 1.69 W.

Insbesondere ist eine Fokuslage von mindestens –10mm, bevorzugt –3,5 mm, besonders bevorzugt –1,5 mm und/oder höchstens 10, bevorzugt höchstens 3,5 mm, besonders bevorzugt höchstens 1,5 mm vorgesehen und/oder genau oder ungefähr 0 mm. In particular, a focal position of at least -10 mm, preferably -3.5 mm, particularly preferably -1.5 mm and / or at most 10 , preferably at most 3.5 mm, more preferably at most 1.5 mm and / or exactly or about 0 mm.

Eine Fokuslage beschreibt die Entfernung des Strahlfokus relativ zum Schichtkörper 1 oder ersten Schicht 11, insbesondere in StrahlrichtungA focus position describes the removal of the beam focus relative to the layered body 1 or first layer 11 , in particular in the beam direction

Eine Fokuslage < 0 meint, dass der Fokus in Strahlrichtung gesehen vor dem Schichtkörper bzw. der ersten Schicht 11 liegt. Eine Fokuslage > 0 meint, dass der Fokus in Strahlrichtung gesehen innerhalb oder hinter dem Schichtkörper bzw. innerhalb oder hinter der ersten Schicht 11 liegt.A focus position <0 means that the focus seen in the beam direction in front of the layer body or the first layer 11 lies. A focus position> 0 means that the focus seen in the beam direction is inside or behind the layered body or inside or behind the first layer 11 lies.

Insbesondere ist bei dem Laserstrahl 9a und/oder dem weitere Laserstrahl 9b ein Gaußstrahl vorgesehen. Aber auch ein Top-Hat Strahlprofil kann eingesetzt werden.In particular, in the case of the laser beam 9a and / or the further laser beam 9b provided a Gauss beam. But also a Top-Hat beam profile can be used.

Insbesondere beträgt die Wellenlänge des Laserstrahls 1064 nm und/oder die Strahlquelle ist ein Nd:YAG-Laser, bevorzugt Tru Micro 5250C. Aber auch eine Wellenlänge von 532 nm kann grundsätzlich vorgesehen werden.In particular, the wavelength of the laser beam is 1064 nm and / or the beam source is an Nd: YAG laser, preferably Tru Micro 5250C. But also a wavelength of 532 nm can be provided in principle.

Die oben beschriebenen Parameterbereiche können jeweils ein zuverlässiges Behandeln der ersten Schicht 11 mit dem Laserstrahl 9a für ein Verringern der Haftung zwischen der ersten Schicht 11 und der zweiten Schicht 12 ermöglichen.The parameter ranges described above can each reliably treat the first layer 11 with the laser beam 9a for reducing adhesion between the first layer 11 and the second layer 12 enable.

In einer Ausführungsform ist der Laserstrahl 9a und der weitere Laserstrahl 9b durch Teilung eines einzigen Laserstrahls erzeugt worden und/oder der Laserstrahl 9a trifft sowohl auf einer Seite des weiteren Laserstrahls 9b als auch auf der gegenüberliegenden Seite des weiteren Laserstrahls 9b auf den Schichtkörper 1 auf.In one embodiment, the laser beam is 9a and the other laser beam 9b produced by division of a single laser beam and / or the laser beam 9a meets both on one side of the further laser beam 9b as well as on the opposite side of the further laser beam 9b on the laminate 1 on.

Durch Erzeugung des Laserstrahl 9a und der weitere Laserstrahl 9b durch Teilung eines einzigen Laserstrahls kann besonders effizient und mit einer Vorrichtung mit nur einer Laserquelle abgetragen werden.By generating the laser beam 9a and the other laser beam 9b By dividing a single laser beam can be removed particularly efficiently and with a device with only one laser source.

Wenn der Laserstrahl 9a sowohl auf einer Seite des weiteren Laserstrahls 9b als auch auf der gegenüberliegenden Seite des weiteren Laserstrahls 9b auf den Schichtkörper 1 auftrifft, bedeutet dies, dass zwei separate Laserstrahlen 9a mit identischen oder ungefähr identischen Eigenschaften vorliegen, die insbesondere durch die Teilung des einzigen Laserstrahls zusammen mit dem weiteren Laserstrahl 9b erzeugt wurden.When the laser beam 9a both on one side of the further laser beam 9b as well as on the opposite side of the further laser beam 9b on the laminate 1 This means that two separate laser beams 9a with identical or approximately identical properties, in particular by the division of the single laser beam together with the other laser beam 9b were generated.

Ein stufenförmiges Abtragen an gleich beiden Seiten einer Strukturlinie kann so ermöglicht werden.A stepped removal on both sides of a structure line can thus be made possible.

In einer Ausführungsform beträgt die Randbreite c des Randbereichs 16 und/oder Stufenlänge b der ersten Schicht 11 mindestens 5 µm, bevorzugt 20 µm, und/oder höchstens 150µm, bevorzugt höchstens 100 µm, besonders bevorzugt höchstens 30 µm. Mit Randbreite c des Randbereichs 16 und/oder Stufenlänge b der ersten Schicht 11 sind Ausdehnungen in Richtung quer zur Vorschubrichtung 25 oder quer zum Kantenverlauf des Endes der ersten Schicht 11 gemeint.In one embodiment, the edge width c of the edge region 16 and / or step length b of the first layer 11 at least 5 microns, preferably 20 microns, and / or at most 150 microns, preferably at most 100 microns, more preferably at most 30 microns. With border width c of the border area 16 and / or step length b of the first layer 11 are expansions in the direction transverse to the feed direction 25 or across the edge of the end of the first layer 11 meant.

In einer Ausführungsform beträgt eine Abtragsbreite a der ersten Schicht 11 auf der Substratschicht 10 mindestens 10 µm, bevorzugt 40 µm, besonders bevorzugt 50µm.In one embodiment, a removal width a of the first layer 11 on the substrate layer 10 at least 10 microns, preferably 40 microns, more preferably 50 microns.

An einem Substratrand kann die Abtragsbreite a zwischen mindestens 0,1 mm und/oder höchstens 30 mm liegen, wofür ein Abgefahren mehrere nebeneinander angeordneter Bahnen mit dem weiteren Laserstrahl 9b notwendig ist.On a substrate edge, the removal width a can be between at least 0.1 mm and / or at most 30 mm, for which a run-off of a plurality of juxtaposed webs with the other laser beam 9b necessary is.

Zur Erzeugung eines lichtdurchlässigen Bereiches 19 insbesondere für BIPV (Building integrated Photovoltaik) kann die Abtragsbreite a zwischen mindestens 0,1 mm und/oder höchstens 100 mm liegen, wofür ein Abgefahren mehrere nebeneinander angeordneter Bahnen mit dem weiteren Laserstrahl 9b notwendig ist. Insbesondere kann bei einer einzigen Bahn eine Abtragsbreite a von höchstens 70µm, bevorzugt höchstens 60 µm, erzielt werden.To create a translucent area 19 In particular, for BIPV (Building Integrated Photovoltaic), the Abtragsbreite a between at least 0.1 mm and / or at most 100 mm, for which a departure several juxtaposed webs with the other laser beam 9b necessary is. In particular, with a single web, a removal width a of at most 70 μm, preferably at most 60 μm, can be achieved.

In einer Ausführungsform folgt der weitere Laserstrahl 9b in einer Vorschubrichtung 25 dem Laserstrahl 9a nach. Insbesondere ist der der Laserstrahl 9a in Vorschubrichtung zum weiteren Laserstrahl 9b versetzt.In one embodiment, the further laser beam follows 9b in a feed direction 25 the laser beam 9a to. In particular, it is the laser beam 9a in the feed direction to the other laser beam 9b added.

Der Laserstrahl 9a trifft also auf eine Querschnittsposition der ersten Schicht 11 bevor der weitere Laserstrahl 9b diese Querschnittsposition erreicht.The laser beam 9a So meets a cross-sectional position of the first layer 11 before the further laser beam 9b reached this cross-sectional position.

Ein besonders zuverlässiges Abtragen kann so ermöglich werden.A particularly reliable removal can thus be made possible.

In einer Ausführungsform weist die Vorrichtung ein optisches Element zur Strahlprofilformung eines einzigen Laserstrahls 9 auf, das so beschaffen ist, dass ein Hauptmaximum und mindestens ein Nebenmaxima, bevorzugt genau zwei Nebenmaxima, erzeugt werden können, wobei der weitere Laserstrahl 9b dem Hauptmaximum entspricht und/oder der Laserstrahl 9a dem Nebenmaxima entspricht.In one embodiment, the device comprises an optical element for beam profiling of a single laser beam 9 on, which is such that a main maximum and at least one secondary maxima, preferably exactly two secondary maxima, can be generated, wherein the further laser beam 9b corresponds to the main maximum and / or the laser beam 9a corresponds to the secondary maxima.

Die 3a, b zeigt einen Schichtkörper, insbesondere eine CIGS-Solarzelle, die vorzugsweise eine Dünnschicht-Solarzelle ist. Die 1a illustriert die Funktionsweise einer CIGS-Solarzelle, bei der Elektronen in Pfeilrichtung durch die Sonneneinstrahlung in Bewegung versetzt werden und die Schichten der Solarzelle durchwandern.The 3a , b shows a laminated body, in particular a CIGS solar cell, preferably is a thin-film solar cell. The 1a illustrates the mode of operation of a CIGS solar cell, in which electrons in the direction of the arrow are set in motion by the solar radiation and pass through the layers of the solar cell.

Auf einer Substratschicht 10 eines Schichtkörpers, der wie in 3a, b dargestellt eine CIGS-Solarzelle sein kann, die für sichtbares Licht transparent ist und/oder Glas umfasst oder daraus besteht, wurde zunächst flächig eine leitfähige erste Schicht 11 vorzugsweise mit oder aus Molybdän aufgebracht, bevorzugt durch Sputtern.On a substrate layer 10 a laminated body, as in 3a b), which may be a CIGS solar cell which is transparent to visible light and / or comprises or consists of glass, initially became a conductive first layer 11 preferably applied with or from molybdenum, preferably by sputtering.

Insbesondere beträgt die Schichtdicke der ersten Schicht 11, insbesondere mit oder aus Molybdän, mindestens 0,3 µm und/oder höchstens 0,4 µm.In particular, the layer thickness of the first layer 11 , in particular with or from molybdenum, at least 0.3 μm and / or at most 0.4 μm.

Auf der ersten Schicht 11 ist eine zweite Schicht 12, insbesondere ein halbleitender Absorber zur Aufnahme eines Großteil des eingestrahlten Lichtes, vorzugsweise Cu(In, Ga)Se2, aufgetragen. Bevorzugt erfolgt dieses Auftragen durch gleichzeitiges thermische Verdampfung der Elemente und/oder das Abscheiden der Metalle (insbesondere Cu, In, Ga) durch Elektroplattieren, Sputterdeposition oder andere Verfahren mit anschließender Erhitzung in einer Selen-Atmosphäre.On the first layer 11 is a second layer 12 , In particular, a semiconducting absorber for receiving a large part of the incident light, preferably Cu (In, Ga) Se 2 , applied. This application is preferably carried out by simultaneous thermal evaporation of the elements and / or deposition of the metals (in particular Cu, In, Ga) by electroplating, sputter deposition or other processes with subsequent heating in a selenium atmosphere.

Insbesondere ist die zweite Schicht 12 eine CIGS-Schicht oder umfasst oder besteht aus CIGS.In particular, the second layer 12 a CIGS layer or comprises or consists of CIGS.

Insbesondere beträgt die Schichtdicke der zweiten Schicht 12 mindestens 1,5 µm und/oder höchstens 2,5 µm.In particular, the layer thickness of the second layer 12 at least 1.5 microns and / or at most 2.5 microns.

Die vierte Schicht 14 ist eine TCO-Schicht (transparent conducting oxides) oder eine für sichtbares Licht transparente leitfähige Oxidschicht, vorzugsweise Aluminium-Zinkoxid (AZO), also eine n-dotierte Zinkoxid (ZnO) Schicht, die mit Aluminium (Al) stark dotiert ist.The fourth shift 14 is a TCO layer (transparent conducting oxides) or a visible light transparent conductive oxide layer, preferably aluminum-zinc oxide (AZO), ie an n-doped zinc oxide (ZnO) layer which is heavily doped with aluminum (Al).

Insbesondere ist die vierte Schicht 14 mindestens 0,3 µm und/oder höchstens 0,4 µm dick.In particular, the fourth layer 14 at least 0.3 μm and / or at most 0.4 μm thick.

Zwischen der zweiten Schicht 12 und vierten Schicht 14 kann eine dritte Schicht 13 als Pufferschicht oder Barriereschicht vorgesehen werden, insbesondere mit oder aus Cadmiumsulfid (CdS) und undotiertem ZnO, die bevorzugt durch Sputtern aufgetragen wird. Sputtern wird vorliegend bevorzugt in einem chemischen Bad durchgeführt (engl. chemical bath deposition, CBD).Between the second layer 12 and fourth layer 14 can a third layer 13 be provided as a buffer layer or barrier layer, in particular with or from cadmium sulfide (CdS) and undoped ZnO, which is preferably applied by sputtering. In the present case, sputtering is preferably carried out in a chemical bath (English: chemical bath deposition, CBD).

Insbesondere ist die dritte Schicht 13 mindestens 0,03 µm und/oder höchstens 0,06 µm dick.In particular, the third layer 13 at least 0.03 microns and / or at most 0.06 microns thick.

Insbesondere kann die dritte Schicht 13 noch eine oder mehrere zusätzliche Schichten umfassen, wie z.B. TCO.In particular, the third layer 13 still comprise one or more additional layers, such as TCO.

Die erste Schicht 11, zweite Schicht 12, dritte Schicht 13 und/oder vierte Schicht 14 bilden insbesondere einen sogenannten Stack.The first shift 11 , second layer 12 , third layer 13 and / or fourth layer 14 form in particular a so-called stack.

Eine CIGS-Solarzelle ist eine Solarzelle mit einer CIGS-Schicht. Ein Solarmodul ist eine betriebsbereite Vorrichtung mit einer Solarzelle, die bereit ist, montiert zu werden und nach der Montage aus Sonnenlicht Strom zu erzeugen. A CIGS solar cell is a solar cell with a CIGS layer. A solar module is a ready-to-use solar cell device that is ready to be mounted and generate power after assembly from sunlight.

Für die Herstellung eines Solarmoduls oder CIGS-Solarmoduls muss diese flächige Beschichtung nachträglich strukturiert werden.For the production of a solar module or CIGS solar module, this laminar coating must be subsequently structured.

Strukturieren meint ein gezieltes Entschichten oder Freilegen einer oder mehrerer Schichten des Schichtkörper 1.Structuring means a targeted stripping or exposing one or more layers of the layered body 1 ,

Am Substratrand 18 des Schichtkörpers 1 werden alle auf die Substratschicht 10 aufgetragenen Schichten des Schichtkörpers 1 abgetragen, damit die Substratschicht 10 mit einer zusätzlichen Glasplatte elektrisch isoliert und feuchtigkeitsgeschützt laminiert werden kann.At the substrate edge 18 of the laminated body 1 all are on the substrate layer 10 applied layers of the composite body 1 removed, so that the substrate layer 10 can be electrically insulated with an additional glass plate and laminated moisture-proof.

Ist eine Solarzelle für ein Solarmodul für die Belegung von Dach- und/oder Fassadenflächen von Gebäuden mit den Solarmodulen vorgesehen, die gleichzeitig für den Eintritt von Tageslicht vorgesehen sind, müssen in lichtdurchlässigen Bereichen 19 sämtliche Schichten des Schichtkörpers oberhalb der Substratschicht 10, also die erste Schicht, 11, zweite Schicht 12, dritte Schicht 13 und vierte Schicht 14, abgetragen werden.If a solar cell is provided for a solar module for the occupancy of roof and / or facade surfaces of buildings with the solar modules, which are provided simultaneously for the entry of daylight, must be in translucent areas 19 All layers of the composite body above the substrate layer 10 that is, the first layer, 11 , second layer 12 , third layer 13 and fourth layer 14 to be removed.

Bevorzugt erfolgt ein Abtragen mittels Laserstrahlung 9, um eine schnelle und präzise Freilegung einer, mehrerer oder sämtlicher Schichten zu erzielen. Ein Abtragen kann grundsätzlich mechanisch durch eine Nadel, ein Messer und/oder Sandstrahlen erfolgen.Preferably, ablation takes place by means of laser radiation 9 to achieve a quick and accurate exposure of one, several or all layers. Ablation can always be done mechanically by a needle, a knife and / or sandblasting.

Insbesondere formt eine Optik den Laserstrahl 9 zu einem Spot mit einem definierten Spotdurchmesser auf einer Oberfläche 6.In particular, an optic forms the laser beam 9 to a spot with a defined spot diameter on a surface 6 ,

Insbesondere dient ein Scanner, vorzugsweise x-y-Scanner, der Bewegung des Laserstrahls 9a und/oder des weiteren Laserstrahls 9b in einer Vorschubrichtung 25 relativ zu oder über die Oberfläche 6 und/oder quer dazu.In particular, a scanner, preferably an xy scanner, serves to move the laser beam 9a and / or the further laser beam 9b in a feed direction 25 relative to or over the surface 6 and / or across.

Bevorzugt ist die Oberfläche die untere Oberfläche 6 der ersten Schicht 11, die auf der Substratschicht 10 haftet.Preferably, the surface is the lower surface 6 the first layer 11 on the substrate layer 10 liable.

Eine Besonderheit des CIGS-Halbleitermaterials ist, dass es bei Temperaturen über 500°C seine halbleitenden Eigenschaften verliert und leitfähig wird. Das setzt dem Einsatz von Lasern zur Strukturierung Grenzen. Denn an einer Kante des Spots entsteht in der Regel eine Wärmeeinflusszone, an denen das Material zwar erhitzt wird, aber nicht mehr abgetragen wird (Zone IV der 6). A special feature of the CIGS semiconductor material is that it loses its semiconductive properties at temperatures above 500 ° C and becomes conductive. This limits the use of lasers for structuring. Because at one edge of the spot is usually a heat affected zone, where the material is indeed heated, but no longer removed (zone IV of 6 ).

Ab einem bestimmten Wärmeeintrag kippt das CIGS gewissermaßen und es entsteht eine leitfähige Randzone(Teil 22). Selbst bei Verwendung eines engen Strahlprofils, sog. Top-Hat-Profilen wie in der DE102012104230A1 beschrieben, oder der Verwendung von Ultrakurzpulslasern im ps-Bereich, also Pico-Sekunden-Bereich, kann nach eigenen Erkenntnissen der Anmelderin die leitfähige Randzonenschicht verhindert werden. Eine solche elektrisch leitfähige Randzone kann einen Kurzschluss erzeugen und damit den Wirkungsgrad der Solarzelle erheblich reduzieren.After a certain heat input, the CIGS tilts to a certain extent and creates a conductive edge zone (part 22 ). Even when using a narrow beam profile, so-called top hat profiles as in the DE102012104230A1 described, or the use of ultrashort pulse lasers in the ps range, so pico-second range, according to own knowledge of the applicant, the conductive edge layer can be prevented. Such an electrically conductive edge zone can generate a short circuit and thus significantly reduce the efficiency of the solar cell.

Außerdem konnte durch die Anmelderin festgestellt werden, dass eine weitere Gegebenheit zu solchen Kurzschlüssen führen kann. Da die erste Schicht 11 und die zweite Schicht 12 schon vorstrukturiert sind, muss der Laserstrahl 9 auch Bereiche entschichten, also eine Schicht abtragen, die nicht mit der ersten Schicht 11 und der zweiten Schicht 1 beschichtet sind. Das führt zu einem unterschiedlichen Abtragsverhalten, welches sich beispielsweise unter anderem in Verschmelzungen wiederspiegeln kann.In addition, the notifying party found that another condition could lead to such short circuits. Because the first layer 11 and the second layer 12 already pre-structured, the laser beam must 9 Also de-scale areas, so remove a layer that does not match the first layer 11 and the second layer 1 are coated. This leads to a different removal behavior, which can be reflected, for example, in mergers, inter alia.

Um Kurzschlüsse durch leitfähig gewordene Randzonen 22 zu vermeiden und eine Solarzelle mit hohem Wirkungsgrad zu erhalten, ist es zweckmäßig, die Schichten 11, 12, 13, 14 oberhalb der Substratschicht 10 im Bereich der Wärmeeinflusszone zu entfernen.To short circuits through conductive edge zones 22 To avoid and obtain a solar cell with high efficiency, it is convenient to the layers 11 . 12 . 13 . 14 above the substrate layer 10 in the area of the heat affected zone.

In einer Ausführungsform ist vorgesehen, einen einzigen Laserstrahl, der insbesondere ein gaußförmiges Strahlprofil aufweist, so einzustellen, dass beim Abtragen der Schichten von der Substratschicht 10 eine zweistufige Kante entsteht, insbesondere durch ein Wegsprengen einer Randzone der CIGS-Schicht, also der zweiten Schicht 12, so dass eine kurzschlussfreie Solarzelle erhalten werden kann.In one embodiment, it is provided to set a single laser beam, which in particular has a Gaussian beam profile, such that when the layers are removed from the substrate layer 10 a two-step edge is formed, in particular by blasting away an edge zone of the CIGS layer, ie the second layer 12 so that a short-circuit-free solar cell can be obtained.

Das hierfür notwendige Prozessfenster ist jedoch vergleichsweise eng, so dass ein Teilen des einzigen Laserstrahls 9 in einen Laserstrahl 9a für das Behandeln für ein Verringern der Haftung und einen weiteren Laserstrahl 9b für das Entfernen der ersten Schicht vorteilhaft ein komfortableres, fehlerrobusteres, breiteres Prozessfenster zulässt.However, the necessary process window is comparatively narrow, so that a part of the single laser beam 9 in a laser beam 9a for treating for reducing adhesion and another laser beam 9b For the removal of the first layer advantageously allows a more comfortable, Fehlerrobusteres, wider process window.

Durch ein Teilen des einzigen Laserstrahls 9 in einen Laserstrahl 9a und einen weiteren Laserstrahl 9 bergeben sich Vorteile besonders aus der getrennten Einstellbarkeit der Leistungsstufen.By dividing the single laser beam 9 in a laser beam 9a and another laser beam 9 Advantages are especially evident in the separate adjustability of the power levels.

Dies kann erreicht werden, indem der Strahl mittels Stahlteiler (8, 9a und 9b) in Hauptstahl, also den weiteren Laserstrahl 9b, und Nebenstrahlen, also den Laserstrahlen 9a, aufgeteilt wird.This can be achieved by the beam by means of steel divider ( 8th . 9a and 9b ) in main steel, so the other laser beam 9b , and secondary beams, so the laser beams 9a , is split.

8 geht von einer Vorschubrichtung senkrecht zur Bildebene aus, wobei die beiden Laserstrahlen 9a rechts und links vom weiteren Laserstrahl 9b geführt werden, indem ein einziger Laserstrahl 9 durch Strahlteiler 29 oder Strahlteilerwürfel zwei mal geteilt und umgelenkt wurde. 8th assumes a feed direction perpendicular to the image plane, wherein the two laser beams 9a right and left of the other laser beam 9b be guided by a single laser beam 9 through beam splitter 29 or beam splitter cube was divided twice and deflected.

In der in 8 gezeigten Ausführungsform wird der ursprüngliche einzige Laserstrahl 9 zunächst mit einem Strahlteiler 29 im Verhältnis 3:2 in einen 90° umgelenkten Laserstrahl 9b und einen Zwischenstrahl aufgeteilt und der Zwischenstrahl wird wiederum durch einen weiteren Strahlteiler 29 im Verhältnis 50:50 in den weiteren Laserstrahl 9b, der ebenfalls 90° umgelenkt wird, und in einen zusätzlichen Laserstrahl 9a aufgeteilt, der über einen Umlenkspiegel 27 um 90° auf einen weiteren Umlenkspiegel 27 und dann erneut um einen anderen Umlenkspiegel 27 wieder um 90° umgelenkt wird, damit schließlich alle Laserstrahlen 9a und der weitere Laserstrahl 9b parallel ausgerichtet sind und/oder der Laserstrahl 9b in der Mitte der Laserstrahlen 9a verlauft. Insbesondere werden alle Laserstrahlen 9a und der weitere Laserstrahl 9b orthogonal auf den Schichtkörper geführt.In the in 8th The embodiment shown becomes the original single laser beam 9 first with a beam splitter 29 in the ratio 3: 2 in a 90 ° deflected laser beam 9b and an intermediate beam split and the intermediate beam is in turn by another beam splitter 29 in the ratio 50:50 in the further laser beam 9b , which is also deflected 90 °, and in an additional laser beam 9a split, which has a deflecting mirror 27 by 90 ° to another deflection mirror 27 and then again to another deflection mirror 27 again deflected by 90 °, so that finally all the laser beams 9a and the other laser beam 9b are aligned in parallel and / or the laser beam 9b in the middle of the laser beams 9a proceeds. In particular, all laser beams become 9a and the other laser beam 9b orthogonally guided on the composite body.

Eine vorteilhafte Alternative ist in den 9a und 9b dargestellt, bei der zwei Umlenkspiegel 27 eingespart wurden. Der ursprüngliche einzige Laserstrahl 9 wird zunächst mit einem Strahlteiler 29 im Verhältnis 3:2 in einen 90° abgelenkten Laserstrahl 9a und einen Zwischenstrahl aufgeteilt und der Zwischenstrahl wird wiederum durch einen weiteren Strahlteiler 29 im Verhältnis 50:50 in den weiteren Laserstrahl 9b, der ebenfalls 90° abgelegt wird, und in einen zusätzlichen Laserstrahl 9a aufgeteilt, der über einen Umlenkspiegel 27 um 90° abgelegt wird, damit schließlich alle Laserstrahlen 9a und der weitere Laserstrahl 9b parallel ausgerichtet sind und/oder der Laserstrahl 9b in der Mitte der Laserstrahlen 9a verlauft. Durch einen entgegengesetzten Versatz der beiden Linsen 28 der Laserstrahlen 9a werden die Laserstrahlen 9a senkrecht zur Vorschubrichtung 25 versetzt. Wenn man von oben durch die Substratschicht 10 schauen würde, bildeten die Laserstrahlen 9a und der weitere Laserstrahl 9b ein Dreieck.An advantageous alternative is in the 9a and 9b shown at the two deflecting mirrors 27 saved. The original single laser beam 9 is first using a beam splitter 29 in the ratio 3: 2 in a 90 ° deflected laser beam 9a and an intermediate beam split and the intermediate beam is in turn by another beam splitter 29 in the ratio 50:50 in the further laser beam 9b , which is also deposited 90 °, and in an additional laser beam 9a split, which has a deflecting mirror 27 is deposited by 90 °, so that finally all the laser beams 9a and the other laser beam 9b are aligned in parallel and / or the laser beam 9b in the middle of the laser beams 9a proceeds. By an opposite offset of the two lenses 28 the laser beams 9a become the laser beams 9a perpendicular to the feed direction 25 added. When going from the top through the substrate layer 10 would look made the laser beams 9a and the other laser beam 9b a triangle.

Eine weitere Alternative ist die Verwendung eines Diffraktiven Optischen Elements (DOE), das ein Hauptmaxima mit zwei Nebenmaxima ausbildet.Another alternative is the use of a diffractive optical element (DOE), which forms a main maxima with two secondary maxima.

Bevorzugt kann ein Axiconoder DOE eingefügt werden, welches Nebenmaxima erzeugt. Alternativ oder ergänzend kann der abzutragende Randabschnittsbereich separat mit unterschiedlicher Leistungsintensität insbesondere mehrfach überfahren werden. Preferably, an axicon or DOE can be inserted, which generates secondary maxima. As an alternative or in addition, the edge section area to be removed can be driven over separately, in particular with multiple power intensities, in particular several times.

Eine weitere Ausführungsform ist die Kombination von mechanischen Scibing-Verfahren mit einer Nadel mit einem Laserprozess, wobei die Nadel zunächst die zweite Schicht 12 bis auf die erste Schicht 11 freilegt und ein Laser danach die erste Schicht 11 abträgt.Another embodiment is the combination of mechanical scibing with a needle with a laser process, wherein the needle is first the second layer 12 down to the first layer 11 exposes a laser and then the first layer 11 erodes.

Dieser Prozess lässt sich auch umdrehen, indem zunächst der Laser den gesamten Stack abträgt und die folgende Nadel das leitfähig gewordene CIGS freilegt. This process can also be reversed by first removing the laser from the entire stack and then exposing the conductive CIGS to the next needle.

Bei der Schichtbearbeitung mit einem Gauß-förmigen gepulsten Laserstrahl 9a reagiert die absorbierende erste Schicht 11, auch Rückkontakt oder Leiter genannt, abhängig zur eingebrachten Fluenz. Sofern die Fluenz hoch genug gewählt ist, bilden sich stets vier Bereiche aus, die je nach Intensitätsverteilung unterschiedlich stark ausgeprägt sein können. Diese vier Bereiche sind in folgendem beschrieben und in 6 schematisch dargestellt.In layer processing with a Gaussian-shaped pulsed laser beam 9a the absorbing first layer reacts 11 , also called back contact or conductor, depends on the introduced fluence. If the fluence is chosen to be high enough, four regions always form, which may vary in intensity depending on the intensity distribution. These four areas are described below and in 6 shown schematically.

Im Bereich I, also In der Mitte eines Laserprofils, ist die Intensität am höchsten. Hier ist der Energieeintrag typischer Weise so groß, dass allgemein die Substratschicht beim Abtragen der ersten Schicht 11 geringfügig angekratzt werden kann. In the area I, ie in the middle of a laser profile, the intensity is highest. Here, the energy input is typically so large that in general the substrate layer during removal of the first layer 11 can be slightly scratched.

Im Bereich II übersteigt die Lichtintensität die sog. Ablationsschwelle. Ab diesem Schwellwert wird genügend Energie absorbiert, um eine Bindung zwischen der ersten Schicht 11 und der Substratschicht 10 zu sprengen und die erste Schicht 11, insbesondere alle darüberlegenden Schichten, komplett zu entschichten.In area II, the light intensity exceeds the so-called ablation threshold. From this threshold, enough energy is absorbed to form a bond between the first layer 11 and the substrate layer 10 to blow up and the first layer 11 , in particular all overlying layers, to be completely stripped.

Im Bereich III wird zwar noch genügend Energie pro Fläche pro Zeit eingebracht, um die erste Schicht 11 von der Substratschicht 10 entfernen. Allerdings ist die resultierende Bewegungsenergie, also kinetische Energie, zu gering, um die erste Schicht 11 komplett abzureißen von der Substratschicht 10.In area III, while enough energy per surface per time is introduced, around the first layer 11 from the substrate layer 10 remove. However, the resulting kinetic energy, ie kinetic energy, is too low to reach the first layer 11 completely tear off the substrate layer 10 ,

Im Bereich IV wird das Laserlicht von der ersten Schicht 11 absorbiert. Die geringe Intensität am Rand des Gauß-Strahls ist aber nicht ausreichend, um die erste Schicht zu entfernen. Die Photonenenergie wird in Wärmeenergie umgewandelt, die sich dann innerhalb der Schichten ausbreiten kann. Eine Erwärmung kann zu einer Modifizierung der zweiten Schicht 12 führen, wodurch sie leitfähig wird und zu Kurzschlüssen führt.In region IV, the laser light is from the first layer 11 absorbed. However, the low intensity at the edge of the Gaussian beam is not sufficient to remove the first layer. The photon energy is converted into heat energy, which can then propagate within the layers. Heating may modify the second layer 12 cause it to become conductive and cause short circuits.

Um eine kurzschlussfreie Trennlinie oder Kontur 8 oder Trennfläche zu erhalten, ist ein Entfernen der übermäßig stark erwärmten zweiten Schicht 12 oder CIGS-Schicht vorteilhaft.To a short-circuit-free dividing line or contour 8th or separating surface is removal of the excessively heated second layer 12 or CIGS layer advantageous.

Wenn die Adhäsionskraft zwischen den Schichten gering ist, wird die CIGS-Schicht von der hochklappenden ersten Schicht 11 im Bereich III abgelöst und dann mitgerissen (siehe 7). Damit die zweite Schicht 12 oder ein abzulösender Teil 22 der zweiten Schicht 12 oder CIGS-Schicht aus Bereich IV mitgerissen wird, ist jedoch ein Behandeln für ein Verringern der Haftung zwischen der ersten Schicht 11 und der zweiten Schicht 12 in der Regel erforderlich, um einen stabilen Prozess mit einem praktikablen Prozessfenster zu erhalten.When the adhesion force between the layers is low, the CIGS layer becomes from the fold-up first layer 11 replaced in area III and then entrained (see 7 ). So the second layer 12 or a part to be replaced 22 the second layer 12 however, entraining CIGS layer from region IV is a treatment for reducing the adhesion between the first layer 11 and the second layer 12 usually required to get a stable process with a workable process window.

Insbesondere bei starker Haftung zwischen der ersten Schicht 11 und der zweiten Schicht 12 muss zusätzliche Energie erfindungsgemäß eingebracht werden, um die zweite Schicht 12, also insbesondere das potentiell leitende CIGS, in Bereich III und IV abzutragen. Dies kann grundsätzlich auf direktem und auf indirektem Weg geschehen, also wie aus dem Stand der Technik bekannt durch mechanisches Abtragen des CIGS mit Hilfe eines Messers oder indirekte durch die erfindungsgemäße zusätzliche Behandlung durch einen schwächeren Laserstrahl 9a.Especially with strong adhesion between the first layer 11 and the second layer 12 additional energy must be introduced according to the invention to the second layer 12 , ie in particular the potentially leading CIGS, in area III and IV ablate. This can in principle be done directly and indirectly, ie as known from the prior art by mechanical removal of the CIGS with the aid of a knife or indirect by the inventive additional treatment by a weaker laser beam 9a ,

Die 10a und 10b zeigen zwei Mikroskopische Aufnahme einer CIGS-Solarzelle, bei der mit einem Nd:YAG-Laser (Tru Micro 5250C) ein Gaußstrahl zunächst als Laserstrahl 9a wie folgt konfiguiert wurde, um die Behandlung für eine Verringerung der Haftung zwischen der ersten Schicht 11 und zweiten Schicht 12 jeweils durch getrenntes Abfahren in Längsrichtung, also vertikal in 10a und 10b, für den linken und rechten Randabschnittsbereich durchzurühren: Frenquenz 50 kHz, Power 32%, d.h. 0,56 W, Pulsenergie 11,25 µJ, Fluenz 0,1 J/cm2, Vorschubgeschwindigkeit 200 mm/s, Spotdurchmesser 60µm, Pulslänge 7 ps.The 10a and 10b show two micrographs of a CIGS solar cell, in which with a Nd: YAG laser (Tru Micro 5250C) a Gaussian beam first as a laser beam 9a The treatment was configured as follows to reduce the adhesion between the first layer 11 and second layer 12 each by separately traversing in the longitudinal direction, ie vertically in 10a and 10b for the left and right margins section: frequency 50 kHz, power 32%, ie 0.56 W, pulse energy 11.25 μJ, fluence 0.1 J / cm 2 , feed rate 200 mm / s, spot diameter 60μm, pulse length 7 ps ,

In einer dritten und letzten Bahn wurde mit demselben Laser mit den unten angegebenen Parametern der Laserstahl 9b konfiguriert, um den Teil 21 der ersten Schicht 11 zusammen mit dem Teil 22 der zweiten Schicht abzulösen: Frenquenz 50 kHz, Power 90%, d.h. 1,69 W, Pulsenergie 33,75 µJ, Fluenz 0,298 J/cm2, Vorschubgeschwindigkeit 200 mm/s, Spotdurchmesser 60µm, Pulslänge 7 ps.In a third and final track was laser beam with the same parameters with the parameters given below 9b configured to the part 21 the first layer 11 along with the part 22 the second layer: frequency 50 kHz, power 90%, ie 1.69 W, pulse energy 33.75 μJ, fluence 0.298 J / cm 2 , feed rate 200 mm / s, spot diameter 60 μm, pulse length 7 ps.

Die Bahnen der beiden Laserstrahlen 9a lagen quer zur Vorschubrichtung um 55µm links und rechts versetzt zur Bahn des weiteren Laserstrahls 9b.The paths of the two laser beams 9a lay transversely to the feed direction by 55μm left and right offset to the path of the other laser beam 9b ,

Einziger Unterschied zwischen dem den 10a und 10b zugrundeliegenden Parametern bestand darin, dass bei der 10a eine Fokuslage von –3,5 mm und bei der 10b eine Fokuslage von 1,5 mm einstellt worden war. In beiden 10a und 10b, besonders bei 10b, ist die gezähnte Form der Kontur 8 deutlich erkennbar.Only difference between the 10a and 10b underlying parameters was that in the 10a a Focus position of -3.5 mm and at the 10b a focal position of 1.5 mm was set. In both 10a and 10b , especially at 10b , is the serrated shape of the contour 8th clearly.

Nach einem alternativen Aspekt der Erfindung kann ein Abtragen des Teils 22 der zweiten Schicht 12 zeitlich vor, während oder nach dem Abtragen des Teils 21 der ersten Schicht 11 durch den weiteren Laserstrahl 9b erfolgen. Insbesondere wird dann der Teil 22 der zweiten Schicht 12 durch einen anderen Laserstrahl (nicht dargestellt) abgetragen, insbesondere verdampft, vorzugsweise mit einer Fluenz zwischen der des Laserstrahls 9a und der des weiteren Laserstrahls 9b. Alternativ kann ein mechanisches Abtragen des Teils 22 der zweiten Schicht 12 erfolgen, insbesondere mithilfe einer Nadel, vorzugsweise mit einem Durchmesser von 170 µm, oder einem Messer.According to an alternative aspect of the invention, a removal of the part 22 the second layer 12 before, during or after the removal of the part 21 the first layer 11 through the further laser beam 9b respectively. In particular, then the part 22 the second layer 12 ablated by a different laser beam (not shown), in particular evaporated, preferably with a fluence between that of the laser beam 9a and that of the further laser beam 9b , Alternatively, a mechanical removal of the part 22 the second layer 12 take place, in particular by means of a needle, preferably with a diameter of 170 μm, or a knife.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • DE 112010001893 T5 [0005, 0007, 0008, 0011, 0031, 0044] DE 112010001893 T5 [0005, 0007, 0008, 0011, 0031, 0044]
  • DE 102012104230 A1 [0009, 0011, 0031, 0033, 0044, 0172] DE 102012104230 A1 [0009, 0011, 0031, 0033, 0044, 0172]

Claims (15)

Verfahren für ein Abtragen einer Schicht eines Schichtkörpers (1), insbesondere eine CIGS-Solarzelle, wobei der Schichtkörper (1) eine insbesondere transparente Substratschicht (10), eine auf der Substratschicht (10) haftende vorzugsweise metallische und/oder leitende erste Schicht (11) und eine auf der ersten Schicht (11) haftende vorzugsweise halbleitende zweite Schicht (12) aufweist, wobei mit Hilfe eines von der ersten Schicht (11) absorbierten Laserstrahls (9a) die erste Schicht (11) für ein Verringern einer Haftung zwischen der zweiten Schicht (12) und der ersten Schicht (11) behandelt wird, und ein weiterer Laserstrahl (9b) mit einer höheren Fluenz als der Laserstrahl (9a) einen Teil (21) der ersten Schicht (11) von der Substratschicht (10) entfernt und einen Teil (22) der zweiten Schicht (12) von einem auf der Substratschicht (10) verbleibenden Teil (23) der ersten Schicht (11) ablöst.Method for removing a layer of a laminated body ( 1 ), in particular a CIGS solar cell, wherein the laminated body ( 1 ) a particularly transparent substrate layer ( 10 ), one on the substrate layer ( 10 ) adhering preferably metallic and / or conductive first layer ( 11 ) and one on the first layer ( 11 ) adhering preferably semiconducting second layer ( 12 ), with the aid of one of the first layer ( 11 ) absorbed laser beam ( 9a ) the first layer ( 11 ) for reducing adhesion between the second layer ( 12 ) and the first layer ( 11 ) and another laser beam ( 9b ) with a higher fluence than the laser beam ( 9a ) a part ( 21 ) of the first layer ( 11 ) from the substrate layer ( 10 ) and a part ( 22 ) of the second layer ( 12 ) from one on the substrate layer ( 10 ) remaining part ( 23 ) of the first layer ( 11 ) replaces. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der durch den weiteren Laserstrahl (9b) entfernte Teil (21) der ersten Schicht (11) den Teil (22) der zweiten Schicht (12) sowohl von dem Teil (23) der auf der Substratschicht (10) verbleibenden ersten Schicht (11) als auch von dem Teil (24) der verbleibenden zweiten Schicht (12) ablöst, abreißt und/oder mitreißt.A method according to claim 1, characterized in that by the further laser beam ( 9b ) removed part ( 21 ) of the first layer ( 11 ) the part ( 22 ) of the second layer ( 12 ) both from the part ( 23 ) on the substrate layer ( 10 ) remaining first layer ( 11 ) as well as the part ( 24 ) of the remaining second layer ( 12 ) replaces, breaks off and / or entrains. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Laserstrahl (9a) für ein Verringern einer Haftung zwischen der zweiten Schicht (12) und der ersten Schicht (11) zeitlich vor oder gleichzeitig mit dem weiteren Laserstrahl (9b) von der erste Schicht (11) absorbiert wird.Method according to one of the preceding claims, characterized in that the laser beam ( 9a ) for reducing adhesion between the second layer ( 12 ) and the first layer ( 11 ) temporally before or simultaneously with the further laser beam ( 9b ) from the first layer ( 11 ) is absorbed. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Laserstrahl (9a) und/oder der weitere Laserstrahl (9b) zunächst von der Substratschicht (10) transmittiert und anschließend von der ersten Schicht (11) absorbiert werden. Method according to one of the preceding claims, characterized in that the laser beam ( 9a ) and / or the further laser beam ( 9b ) first of the substrate layer ( 10 ) and then from the first layer ( 11 ) are absorbed. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein auf dem verbleibenden Teil (23) der ersten Schicht (11) verbleibender Teil (24) der zweiten Schicht (12) eine gezähnte Kontur (8) aufweist.Method according to one of the preceding claims, characterized in that one on the remaining part ( 23 ) of the first layer ( 11 ) remaining part ( 24 ) of the second layer ( 12 ) a toothed contour ( 8th ) having. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Relativbewegung des Laserstrahls (9a) und/oder des weiteren Laserstrahls (9b) in einer Vorschubrichtung (25) relativ zum Schichtkörper (1) über den Schichtkörper (1) erfolgt und/oder der Laserstrahl (9a) um mindestens 20%, bevorzugt 50%, besonders bevorzugt 80%, und/oder höchstens 300%, bevorzugt höchstens 120%, besonders bevorzugt 100% eines Spotradius des weiteren Laserstrahls (9b) quer zur Vorschubrichtung (25) versetzt auf den Schichtkörper (1) trifft.Method according to one of the preceding claims, characterized in that a relative movement of the laser beam ( 9a ) and / or the further laser beam ( 9b ) in a feed direction ( 25 ) relative to the laminated body ( 1 ) over the laminate ( 1 ) and / or the laser beam ( 9a ) by at least 20%, preferably 50%, particularly preferably 80%, and / or at most 300%, preferably at most 120%, particularly preferably 100% of a spot radius of the further laser beam ( 9b ) transverse to the feed direction ( 25 ) is placed on the layered body ( 1 ) meets. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Laserstrahl (9a) eine Fluenz von mindestens 0,08J/cm2, bevorzugt 0,09 J/cm2, und/oder höchstens 0,12J/cm2, bevorzugt 0,11J/cm2, hat.Method according to one of the preceding claims, characterized in that the laser beam ( 9a ) has a fluence of at least 0.08J / cm 2 , preferably 0.09 J / cm 2 , and / or at most 0.12J / cm 2 , preferably 0.11J / cm 2 . Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der weitere Laserstrahl (9b) eine Fluenz von mindestens 0,20 J/cm2, bevorzugt 0,25 J/cm2, besonders bevorzugt 0,28/ J/cm2 und/oder höchstens 0,4 J/cm2, bevorzugt 0,35 J/cm2, besonders bevorzugt 0,32 J/cm2, hat.Method according to one of the preceding claims, characterized in that the further laser beam ( 9b ) has a fluence of at least 0.20 J / cm 2 , preferably 0.25 J / cm 2 , more preferably 0.28 / J / cm 2 and / or at most 0.4 J / cm 2 , preferably 0.35 J / cm 2 , more preferably 0.32 J / cm 2 . Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Laserstrahl (9a) und/oder der weitere Laserstrahl (9b) mindestens 40 kHz und/oder höchstens 60 kHz als Frequenz, mindestens 4 ps und/oder höchstens 10 ps als Pulslänge, mindestens 185 mm/s und/oder höchstens 215 mm/s als Vorschubgeschwindigkeit, und/oder mindestens 40 µm und/oder höchstens 80 µm als Spotdurchmesser aufweisen.Method according to one of the preceding claims, characterized in that the laser beam ( 9a ) and / or the further laser beam ( 9b ) at least 40 kHz and / or at most 60 kHz as frequency, at least 4 ps and / or at most 10 ps as pulse length, at least 185 mm / s and / or at most 215 mm / s as feed rate, and / or at least 40 μm and / or have at most 80 microns as a spot diameter. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Laserstrahl (9a) und der weitere Laserstrahl (9b) durch Teilung eines einzigen Laserstrahls erzeugt worden und/oder dass der Laserstrahl (9a) sowohl auf einer Seite des weiteren Laserstrahls (9b) als auch auf der gegenüberliegenden Seite des weiteren Laserstrahls (9b) auf den Schichtkörper (1) auftrifft.Method according to one of the preceding claims, characterized in that the laser beam ( 9a ) and the further laser beam ( 9b ) has been produced by division of a single laser beam and / or that the laser beam ( 9a ) on one side of the further laser beam ( 9b ) as well as on the opposite side of the further laser beam ( 9b ) on the composite body ( 1 ). Schichtkörper (1), insbesondere eine CIGS-Solarzelle, insbesondere hergestellt nach dem Verfahren gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Schichtkörper (1) eine insbesondere transparente Substratschicht (10), eine auf der Substratschicht (10) haftende vorzugsweise metallische und/oder leitende erste Schicht (11) und eine auf der ersten Schicht (11) haftende vorzugsweise halbleitende zweite Schicht (12) aufweist, gekennzeichnet durch einen stufenartigen Randabschlussbereich der ersten Schicht (11) und der zweiten Schicht (12), der eine gezähnte Kontur (8) entlang des stufenartigen Randabschlussbereiches aufweist, und/oder einen Randbereich (16) einer an der Substratschicht (10) haftenden unteren Oberfläche (6) der ersten Schicht (11), die im Unterschied zu einem Innenbereich (20) der unteren Oberfläche (6) eine sichtbar dunklere Einfärbung (3) und/oder eine schlierenartige Oberflächenstruktur (4) aufweist.Laminated body ( 1 ), in particular a CIGS solar cell, in particular produced by the method according to one of the preceding claims, wherein the laminated body ( 1 ) a particularly transparent substrate layer ( 10 ), one on the substrate layer ( 10 ) adhering preferably metallic and / or conductive first layer ( 11 ) and one on the first layer ( 11 ) adhering preferably semiconducting second layer ( 12 ), characterized by a step-like edge termination region of the first layer ( 11 ) and the second layer ( 12 ), which has a toothed contour ( 8th ) along the step-like edge termination region, and / or an edge region ( 16 ) one at the substrate layer ( 10 ) adherent lower surface ( 6 ) of the first layer ( 11 ), which in contrast to an interior ( 20 ) of the lower surface ( 6 ) a visibly darker coloration ( 3 ) and / or a schlieren-like surface structure ( 4 ) having. Schichtkörper (1) nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass eine Randbreite (c) des Randbereichs (16) und/oder eine Stufenlänge (b) der ersten Schicht (11) mindestens 5µm, bevorzugt 20 µm, und/oder höchstens 150 µm, bevorzugt höchstens 100 µm, besonders bevorzugt höchstens 30 µm, betragen.Laminated body ( 1 ) according to the preceding claim, characterized in that an edge width (c) of the edge region ( 16 ) and / or a step length (b) of the first layer ( 11 ) at least 5 μm, preferably 20 μm, and / or at most 150 μm, preferably at most 100 .mu.m, particularly preferably at most 30 .mu.m. Schichtkörper (1) nach einem der zwei vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Abtragsbreite (a) der ersten Schicht (11) auf der Substratschicht (10) mindestens 10 µm, bevorzugt 40 µm, besonders bevorzugt 50µm, beträgt.Laminated body ( 1 ) according to one of the two preceding claims, characterized in that a removal width (a) of the first layer ( 11 ) on the substrate layer ( 10 ) is at least 10 .mu.m, preferably 40 .mu.m, particularly preferably 50 .mu.m. Vorrichtung für ein Abtragen einer Schicht eines Schichtkörpers (1), insbesondere einer CIGS-Solarzelle, insbesondere zur Durchführung des Verfahrens nach einem der vorhergehenden Ansprüche, umfassend ein Laserquelle nebst einer Einrichtung zum Laserstrahlteilen oder alternativ zwei Laserquellen sowie eine Halterung zum Fixieren eines Schichtkörper (1), dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung so beschaffen ist, dass wenigstens ein Laserstrahl (9a) und ein weiterer Laserstrahl (9b) auf einen fixierten Schichtkörper (1) geführt werden und eine Relativbewegung in einer Vorschubrichtung (25) zwischen dem Schichtkörper (1) und dem Laserstrahl (9a) und/oder dem weiteren Laserstrahl (9b) erzeugt werden kann, wobei der wenigstens eine Laserstrahl (9a) eine niedrigere Fluenz als der weiterer Laserstrahl (9b) aufweist und quer zur Vorschubrichtung (25) versetzt ist, wobei der Versatz mindestens 40 µm und/oder höchstens 60 µm beträgt und/oder mindestens 20% bevorzugt 50%, besonders bevorzugt 80%, und/oder höchstens 300%, bevorzugt höchstens 120%, besonders bevorzugt 100% eines Spotradius des weiteren Laserstrahls (9b) auf den Schichtkörper (1) beträgt.Device for removing a layer of a laminated body ( 1 ), in particular a CIGS solar cell, in particular for carrying out the method according to one of the preceding claims, comprising a laser source together with a device for laser beam splitting or alternatively two laser sources and a holder for fixing a laminated body ( 1 ), characterized in that the device is such that at least one laser beam ( 9a ) and another laser beam ( 9b ) on a fixed composite body ( 1 ) and a relative movement in a feed direction ( 25 ) between the laminated body ( 1 ) and the laser beam ( 9a ) and / or the further laser beam ( 9b ), wherein the at least one laser beam ( 9a ) a lower fluence than the other laser beam ( 9b ) and transversely to the feed direction ( 25 ), wherein the offset is at least 40 microns and / or at most 60 microns and / or at least 20% preferably 50%, more preferably 80%, and / or at most 300%, preferably at most 120%, more preferably 100% of a spot radius the further laser beam ( 9b ) on the composite body ( 1 ) is. Vorrichtung nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass der weitere Laserstrahl (9b) in einer Vorschubrichtung (25) dem Laserstrahl (9a) nachfolgt.Device according to the preceding claim, characterized in that the further laser beam ( 9b ) in a feed direction ( 25 ) the laser beam ( 9a ) follows.
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