DE102012214253A1 - Laserbasiertes Verfahren und Bearbeitungstisch zur Metallisierung der Rückseite eines Halbleiterbauelements - Google Patents

Laserbasiertes Verfahren und Bearbeitungstisch zur Metallisierung der Rückseite eines Halbleiterbauelements Download PDF

Info

Publication number
DE102012214253A1
DE102012214253A1 DE102012214253.3A DE102012214253A DE102012214253A1 DE 102012214253 A1 DE102012214253 A1 DE 102012214253A1 DE 102012214253 A DE102012214253 A DE 102012214253A DE 102012214253 A1 DE102012214253 A1 DE 102012214253A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
metal foil
semiconductor device
solar cell
cavity
semiconductor
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
DE102012214253.3A
Other languages
English (en)
Inventor
Hubert Hauser
Jan Nekarda
Ralf Preu
Benedikt Bläsi
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.)
Fraunhofer Gesellschaft zur Forderung der Angewandten Forschung eV
Original Assignee
Fraunhofer Gesellschaft zur Forderung der Angewandten Forschung eV
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Fraunhofer Gesellschaft zur Forderung der Angewandten Forschung eV filed Critical Fraunhofer Gesellschaft zur Forderung der Angewandten Forschung eV
Priority to DE102012214253.3A priority Critical patent/DE102012214253A1/de
Priority to MYPI2015000350A priority patent/MY195240A/en
Priority to PCT/EP2013/066665 priority patent/WO2014023809A2/de
Priority to SG11201500981PA priority patent/SG11201500981PA/en
Priority to CN201380043573.6A priority patent/CN104584230B/zh
Publication of DE102012214253A1 publication Critical patent/DE102012214253A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L31/00—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L31/02—Details
    • H01L31/0216—Coatings
    • H01L31/02161—Coatings for devices characterised by at least one potential jump barrier or surface barrier
    • H01L31/02167—Coatings for devices characterised by at least one potential jump barrier or surface barrier for solar cells
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L31/00—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L31/02—Details
    • H01L31/0224—Electrodes
    • H01L31/022408—Electrodes for devices characterised by at least one potential jump barrier or surface barrier
    • H01L31/022425—Electrodes for devices characterised by at least one potential jump barrier or surface barrier for solar cells
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L31/00—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L31/02—Details
    • H01L31/0236—Special surface textures
    • H01L31/02363—Special surface textures of the semiconductor body itself, e.g. textured active layers
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L31/00—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L31/04—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof adapted as photovoltaic [PV] conversion devices
    • H01L31/054—Optical elements directly associated or integrated with the PV cell, e.g. light-reflecting means or light-concentrating means
    • H01L31/056—Optical elements directly associated or integrated with the PV cell, e.g. light-reflecting means or light-concentrating means the light-reflecting means being of the back surface reflector [BSR] type
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L31/00—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L31/18—Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment of these devices or of parts thereof
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/683—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping
    • H01L21/6838—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping with gripping and holding devices using a vacuum; Bernoulli devices
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/683—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping
    • H01L21/687—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping using mechanical means, e.g. chucks, clamps or pinches
    • H01L21/68714—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping using mechanical means, e.g. chucks, clamps or pinches the wafers being placed on a susceptor, stage or support
    • H01L21/68778—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping using mechanical means, e.g. chucks, clamps or pinches the wafers being placed on a susceptor, stage or support characterised by supporting substrates others than wafers, e.g. chips
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/50—Photovoltaic [PV] energy
    • Y02E10/52—PV systems with concentrators

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Sustainable Energy (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Photovoltaic Devices (AREA)
  • Laser Beam Processing (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren Zur Metallisierung der Rückseite eines Halbleiterbauelements, welches Halbleiterbauelement Teil einer photovoltaische Solarzelle oder einer Vorstufe im Herstellungsprozess einer photovoltaischen Solarzelle ist, folgende Verfahrensschritte umfassend: A Aufbringen zumindest einer zumindest einschichtigen Metallfolie auf die Rückseite des Halbleiterbauelements, B Lokales Erhitzen zumindest der Metallfolie, derart, dass in lokalen Bereichen kurzzeitig ein Aufschmelzen der Metallfolie erfolgt. Wesentlich ist, dass zwischen Metallfolie und Rückseite des Halbleiterbauelementes zumindest bereichsweise ein Hohlraum ausgebildet wird, welcher Hohlraum mit einem Füllmedium gefüllt ist, welches Füllmedium einen optischen Brechungsindex kleiner als 1,4 aufweist. Die Erfindung betrifft weiterhin eine Solarzelle, die unter Verwendung solch eines Verfahrens hergestellt wird sowie einen Bearbeitungstisch zur Durchführung solch eines Verfahrens.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Metallisierung der Rückseite eines Halbleiterbauelements, welches Halbleiterbauelement eine photovoltaische Solarzelle oder eine Vorstufe im Herstellungsprozess einer photovoltaischen Solarzelle ist gemäß Oberbegriff des Anspruchs 1 sowie einen Bearbeitungstisch zur Durchführung solch eines Verfahrens.
  • Bei photovoltaischen Solarzellen werden Ladungsträger typischerweise durch Metallstrukturen abgeführt. Hierbei sind Metallstrukturen bekannt, welche eine Seite des Halbleiterbauelements ganzflächig kontaktieren.
  • In der einfachsten Form besteht das Halbleiterbauelement aus einer Halbleiterschicht mit einem p-dotierten Bereich und einem n-dotierten Bereich. Das Halbleiterbauelement kann zusätzlich Isolierungsschichten oder weitere Schichten, insbesondere Halbleiterschichten umfassen.
  • Wesentlich für den Wirkungsgrad einer Solarzelle ist neben den elektrischen Eigenschaften wie beispielsweise die Rekombinationseigenschaften der Oberflächen und die Materialgüte der Halbleiterschichten weiterhin die Lichtausbeute. Die Lichtausbeute bezeichnet das Verhältnis der Gesamtgeneration von Elektronen in Elektronen-Lochpaaren aufgrund der Lichteinkopplung in der Solarzelle zu der auf die Vorderseite auftreffenden elektromagnetischen Strahlung. Um die Lichtausbeute zu erhöhen, ist insbesondere auch die Verlängerung des Lichtweges innerhalb der Solarzelle relevant: aufgrund der geringen Absorptionseigenschaften durchdringt ein Teil des Längenwellenlichts die Solarzelle und trifft auf die Rückseite der Solarzelle auf. Zur Erhöhung der Lichtausbeute ist es daher bekannt, die Rückseite spiegelnd auszugestalten, so dass ein auf der Rückseite auftreffender Lichtstrahl wieder in Richtung der Vorderseite reflektiert wird.
  • Hierzu ist es bekannt, die Rückseite des Halbleiterbauelements mit vollflächigen Rückseitenmetallisierungen als Rückseitenreflektoren zu beschichten. Dabei ist ebenso bekannt, dass es in strukturierten oder rauen Metallschichten zu parasitärer Absorption kommt. Aus diesem Grunde weisen glatte (beispielsweise aufgedampfte) Metallschichten eine weitaus höhere Reflexion auf als vergleichsweise raue Schichten (beispielsweise mittels Siebdruck hergestellt).
  • Eine weitere Möglichkeit eine interne Lichtwegsverlängerung in Solarzellen zu erzielen, ist in DE 10 2009 042 018 A1 beschrieben. Dabei wird auf der Solarzellenrückseite eine diffraktive Oberflächenstruktur realisiert. Diese bewirkt, dass die an der Rückseite reflektierten Photonen in diskrete Beugungswinkel reflektiert werden. Auf diese Weise kann ebenso die Absorption langwelliger Strahlung durch eine interne Lichtwegsverlängerung erhöht werden.
  • Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Metallisierung der Rückseite eines Halbleiterbauelements bereitzustellen, dessen Anwendung die internen Reflexionseigenschaften der Solarzellenrückseite verbessert und welches gleichzeitig ermöglicht, eine möglichst planare Rückseitenmetallisierung zu erzielen, um parasitäre Absorption zu minimieren. Weiterhin liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Solarzelle zu schaffen, bei der die Rückseitenmetallisierung hinsichtlich der Reflexionseigenschaften und der Planarität verbessert ist. Weiterhin soll die Erfindung einen Bearbeitungstisch zur Herstellung einer solchen Solarzelle und zur Durchführung solch eines Verfahrens zur Verfügung stellen.
  • Gelöst ist diese Aufgabe durch ein Verfahren gemäß Anspruch 1, durch eine photovoltaische Solarzelle gemäß Anspruch 12 und durch einen Bearbeitungstisch zur Durchführung solch eines Verfahrens gemäß Anspruch 13. Vorteilhafte Ausgestaltungen des Verfahrens finden sich in den Ansprüchen 2 bis 11. Vorteilhafte Ausgestaltungen des Bearbeitungstisches zur Durchführung des Verfahrens finden sich in den Ansprüchen 14 und 15. Hiermit wird der Wortlaut der Ansprüche durch ausdrückliche Bezugnahme in die Beschreibung aufgenommen.
  • Das erfindungsgemäße Verfahren dient zur Metallisierung der Rückseite eines Halbleiterbauelements. Das Halbleiterbauelement ist eine photovoltaische Solarzelle oder eine Vorstufe einer photovoltaischen Solarzelle im Herstellungsverfahren und umfasst mindestens eine Halbleiterschicht. Es liegt hierbei im Rahmen der Erfindung, dass die Halbleiterschicht als Halbleitersubstrat, insbesondere als Siliziumwafer ausgebildet ist.
  • Das Verfahren umfasst folgende Verfahrensschritte:
    In einem Verfahrensschritt A wird zumindest eine zumindest einschichtige Metallfolie auf die Rückseite des Halbleiterbauelements aufgebracht.
  • In einem Verfahrensschritt B wird die in Verfahrensschritt A aufgebrachte Metallfolie lokal erhitzt. Dadurch erfolgt in lokalen Bereichen kurzzeitig ein Aufschmelzen zumindest der Metallfolie.
  • Wesentlich ist, dass zwischen Metallfolie und Rückseite des Halbleiterbauelements zumindest bereichsweise ein Hohlraum ausgebildet wird, welcher Hohlraum mit einem Füllmedium gefüllt ist, welches Füllmedium einen optischen Brechungsindex n kleiner als 1,4 aufweist. Der Parameter n gibt hierbei und im Folgenden den Realteil des Brechungsindex wieder.
  • Der Erfindung liegt die Kenntnis des Anmelders zugrunde, dass die Ausbildung eines Hohlraums zwischen Metallfolie und Rückseite des Halbleiterbauelements zu einer Erhöhung der Reflexion der langwelligen elektromagnetischen Strahlung im Bereich von Wellenlängen > 1000 nm führt. Durch mehrfache zusätzliche Reflexion des Lichts erhöht sich der optische Lichtweg im Halbleiterbauelement und damit die Absorptionswahrscheinlichkeit und somit der Wirkungsgrad der Solarzelle.
  • Physikalisch basiert dies auf dem erhöhten Brechungsindexkontrast zwischen Halbleiter und Metallschicht. Dies führt nach den Fresnel-Gleichungen zu einer erhöhten internen Reflexion und einer Reduktion des kritischen Winkels bei dem es zur internen Totalreflexion kommt. Letzteres ist besonders in Kombination mit texturierten Vorderseiten wichtig, da in diesem Falle Licht unter schrägen Winkeln auf die Solarzellenrückseite einfällt. Ist der Einfallswinkel auf der Rückseite größer dem Totalreflexionswinkel, wird bereits am Übergang zwischen Halbleiter und Dielektrikum oder Halbleiter und einem optisch dünneren Füllmedium nahezu alle Strahlung reflektiert und muss gar nicht erst vom metallischen Spiegel verlustbehaftet reflektiert werden.
  • Im Falle rauer oder texturierter rückseitiger Halbleiteroberflächen führt ein direktes Aufbringen einer Metallschicht über gängige Verfahren (z. B. Siebdruck, Sputtern oder Aufdampfen) zu ebenso strukturierten Metalloberflächen. Dies ändert sich typischerweise nicht signifikant durch das Aufbringen dielektrischer Passivierungsschichten mit gängigen Dicken kleiner 100 nm. Wie bereits oben erwähnt, kommt es in strukturierten Metallen zu Absorption, die in diesem Anwendungsfall als parasitär zu betrachten ist, da sie eine für die Solarzelle nicht nutzbare Absorption darstellt. In der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren beschrieben, welches diese Verluste bei texturierten Rückseiten minimiert, da zum einen die interne Reflexion aufgrund eines Hohlraums erhöht wird, zum anderen eine wohldefinierte plane Metalloberfläche der Folie vorherrscht, sodass parasitäre Metallabsorption minimiert werden kann.
  • Ein weiteres Anwendungsfeld für die vorliegende Erfindung stellt eine Kombination mit einem Einsatz diffraktiver Strukturen auf der Solarzellenrückseite dar. Zur Ausbildung solch einer diffraktiven Struktur wird beispielsweise eine photonische Struktur auf einer passivierten Halbleiteroberfläche realisiert. Die Ausbildung diffraktiver Strukturen an einer Solarzellenrückseite ist an sich bekannt und beispielsweise in DE 10 2009 042 018 A1 beschrieben. Analog zu den bereits beschriebenen Fällen wird auch hier durch die Realisierung eines Hohlraums, der zum Beispiel mit Luft gefüllt ist, zwischen Struktur und Metallfolie die interne Reflexion erhöht. Zusätzlich wirkt die rückseitig angeordnete Metallfolie als optischer Spiegel und kann vorteilhaft die interne Reflexion weiter erhöhen.
  • Wenn eine Metallschicht oder eine dielektrische Schicht hingegen direkt auf eine Struktur auf der Rückseite der Solarzelle aufgedampft wird, passt sich diese Metallschicht an die Struktur an. Hierdurch kann sich eine besonders nachteilige zur photonischen Struktur konformale Modulation der Metalloberfläche ergeben: Dabei kommt es, zusätzlich zur bereits beschriebenen parasitären Absorption, aufgrund von Gittereffekten zu einer Einkopplung der Strahlung ins Metall, welche diesen negativen Effekt verstärkt. Dieses Problem kann durch den Einsatz einer Metallfolie und die Ausbildung von Hohlräumen zur Metallisierung einer Solarzellenrückseite im Wesentlichen vermieden werden.
  • Eine weitere positive Wirkung ist, dass sich bei Anwendung des beschriebenen Verfahrens auf realisierten Gitterstrukturen, beispielsweise aus amorphem Silicium, ein höherer Brechungsindexkontrast des Gitters als bei bekannten Verfahren realisieren lässt beispielsweise dielektrische Pufferschichten aus Oxiden zwischen photonischer Struktur und Metallspiegel). Dies führt zunächst zu erhöhten Beugungseffizienzen, wodurch die interne Lichtwegsverlängerung erhöht wird. Zusätzlich werden nicht ausbreitungsfähige evaneszente Wellen in der dielektrischen Pufferschicht, die beim Einsatz photonischer Strukturen auftreten, in einem Hohlraum optimal gedämpft, wodurch wiederum die parasitäre Absorption im Metall minimiert werden kann.
  • Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren ist es möglich, die Rückseite einer Solarzelle derart zu metallisieren, dass zwischen Passivierungsschicht und Metallfolie ein hinreichend großer Hohlraum bestehen bleibt, welcher zu einer Erhöhung der Rückreflexion der eingekoppelten Strahlung führt. Dadurch ist es möglich, die Dicke der Passivierungsschicht maßgeblich zu reduzieren. Denn bisher wurde versucht, eine erhöhte Rückseitenreflexion durch eine entsprechend dick ausgebildete Passivierungsschicht zu realisieren. Eine dickere Passivierungsschicht führt jedoch zu höheren Prozesskosten und einer längeren Prozessdauer. Ein weiterer Vorteil einer dünneren Passivierungsschicht ist, dass diese eine geringere Barriere für den Kontaktierungsprozess darstellt: Zur Ausbildung der Kontaktierungsstruktur muss die Passivierungsschicht durchkontaktiert werden, um einen direkten Kontakt zum Halbleitermaterial herzustellen. Dies ist bei einer reduzierten Dicke der Passivierungsschicht einfacher.
  • Das erfindungsgemäße Verfahren bietet somit erstmals eine kostengünstige Möglichkeit, die Rückseite von Halbleiterbauelementen unter Einsatz einer dünnen Passivierungsschicht zu metallisieren, ohne dass hierdurch wesentliche Effizienzeinbußen entstehen. Im Vergleich zu vorbekannten Verfahren zur Rückseitenmetallisierung sind Solarzellen herstellbar, bei denen die Dicke der Passivierungsschicht bis auf ungefähr 5 nm reduziert werden kann.
  • Im Rahmen dieser Beschreibung ist der entstehende Hohlraum auf der Rückseite des Halbleiterbauelements mit dem Füllmedium gefüllt.
  • In einer vorzugsweisen Ausführungsform wird als Füllmedium ein Gas, bevorzugt Luft und/oder ein Inertgas, insbesondere bevorzugt ein Edelgas verwendet. Hierdurch ergibt sich der Vorteil, dass in einfacher und kostengünstiger Weise der mit dem Füllmedium gefüllte Hohlraum einen Brechungsindex n kleiner 1,4 aufweist.
  • In einer weiteren vorzugsweisen Ausführungsform wird als Füllmedium ein Klebstoff verwendet. Hierdurch ergibt sich der Vorteil, dass der Hohlraum stabilisiert und die Metallfolie zusätzlich fixiert wird. Es können hierbei handelsüblich Klebstoffe mit einem Brechungsindex n kleiner 1,4 verwendet werden, beispielsweise Klebstoffe aus der MY-Serie des Anbieters Polytec PT GmbH, Waldbronn, z. B. MY-132 oder MY-133.
  • Es liegt im Rahmen der Erfindung, dass vor den Verfahrensschritten A und/oder B weitere Zwischenschichten aufgebracht werden.
  • Vorzugsweise wird in einem zusätzlichen Verfahrensschritt A-1 vor dem Verfahrensschritt A zumindest eine Zwischenschicht auf eine Seite des Halbleiterbauelements aufgebracht. Bevorzugt ist diese Zwischenschicht eine dielektrische Schicht. Hierdurch ergibt sich der Vorteil, dass die Zwischenschicht zur Erhöhung des Wirkungsgrades der Solarzelle ausgebildet werden kann, insbesondere durch Ausbildung der Zwischenschicht als Passivierungsschicht, um die Ladungsträgerrekombination an der Oberfläche der Halbleiterschicht zu verringern und/oder durch Ausbildung der Zwischenschicht als optische Schicht, um die Reflexionseigenschaften der Solarzelle und damit die Lichtabsorption zu verbessern. Besonders bevorzugt ist daher eine Ausbildung der Zwischenschicht als dielektrische Schicht, insbesondere bevorzugt als Siliziumdioxidschicht, Sillziumnitridschicht oder als Aluminiumoxidschicht vorteilhaft.
  • Vorzugsweise wird in Verfahrensschritt B die Metallschicht mittels eines Lasers, insbesondere bevorzugt mittels eines gepulsten Lasers, lokal erhitzt. Vorzugsweise wird ein Laser mit einer Wellenlänge in einem Bereich von 190 nm bis 11 μm, besonders bevorzugt mit einer Wellenlänge von 1064 nm verwendet. Vorzugsweise wird ein Laser mit einer Pulslänge im Bereich von einer Picosekunde (ps) bis 20 Mikrosekunden (μs) besonders bevorzugt von 10–300 Nanosekunden (ns) verwendet. Untersuchungen der Erfinder haben gezeigt, dass die vorgenannten Parameter einen reibungslosen und fehlerunanfälligen Prozessablauf ermöglichen. Vorteilhaft an der Verwendung eines Lasers zum lokalen Erhitzen und damit Aufschmelzen der Metallfolie ist, dass das lokale Aufschmelzen an jeder beliebigen Stelle und mit hoher Genauigkeit stattfinden kann.
  • In einer vorzugsweisen Ausführungsform erfolgt das Aufschmelzen der Metallfolie in Verfahrensschritt B derart, dass der Hohlraum durch die Metallfolie, die Rückseite des Halbleiterbauelements und die aufgeschmolzenen Bereiche begrenzt wird. Hierdurch wird der Hohlraum gegenüber der Umgebung abgedichtet. Der aufgeschmolzene Bereich ist zumindest teilweise um den Hohlraum umlaufend ausgebildet. Vorteilhafterweise verläuft der aufgeschmolzene Bereich zumindest teilweise stetig entlang der äußeren Kante des Halbleiterbauelements. Die durch das Aufschmelzen der Metallfolie entstehende Verbindung zwischen Metallfolie und Halbleiterbauelement erfüllt damit einerseits den Zweck, den Hohlraum zwischen Metallfolie und Halbleiterbauelement gegenüber der Umgebung abzudichten. Andererseits kann die Metallfolie in lokalen Bereichen, die über die Rückseite des Halbleiterbauelements verteilt sind, am Halbleiterbauelement fixiert werden.
  • Bevorzugt erfolgt an den Stellen, an welchen die Metallfolie lokal aufgeschmolzen wird, eine elektrische Kontaktierung der Halbleiterschicht, indem Metallfolie und Halbleiterschicht elektrisch leitend verbunden werden. Dies kann in an sich bekannter Weise während des Aufschmelzvorgangs erfolgen, insbesondere kann während des Aufschmelzvorgangs in einfacher Weise eine oder mehrere Zwischenschichten zwischen Metallfolie und Halbleiterschicht von der Metallfolie durchdrungen werden.
  • In einer weiteren vorzugsweisen Ausführungsform erfolgt während des Aufschmelzens der Metallfolie in Verfahrensschritt B gleichzeitig eine Strukturierung der Metallfolie. Strukturierung bedeutet hier, dass eine Trennung zwischen den Bereichen, in denen ein Aufschmelzen in der Metallfolie erfolgt und den Bereichen, in denen die Metallfolie nicht aufgeschmolzen wurde, entsteht. In einer weiteren vorzugsweisen Ausführungsform werden zusätzlich in Verfahrensschritt C zumindest Sollbruchstellen in der Metallfolie erzeugt. Die Sollbruchstellen werden in den Bereichen erzeugt, die auf der vom Hohlraum abgewandten Seite der Abdichtung der Metallfolie liegen. Dadurch ist ein einfaches Entfernen der Metallfolie an den Rändern des Halbleiterbauelements möglich.
  • Insbesondere ist es vorteilhaft, wenn die Metallfolie an den Aufschmelzbereichen des Verfahrensschritts C bereits während des Laserbearbeitungsprozesses vollständig durchtrennt wird. Dadurch ist ein einfaches Entfernen der Metallfolie an den Rändern des Halbleiterbauelements möglich. Vorzugsweise wird im Verfahrensschritt C ein Laser mit einer Pulslänge im Bereich von einer Picosekunde bis einige Femtosekunden verwendet. Dadurch wird die Metallfolie in den mit Laserstrahlung beaufschlagten Bereichen verdünnt, das heißt es wird Metall abgetragen, Vorteilhaft ist hier, dass kein Aufschmelzen der Rückseite des Halbleiterbauelements erfolgt. Es wird somit keine Verbindung zwischen Metallfolie und Halbleiterbauelement hergestellt.
  • In einer weiteren vorzugsweisen Ausführungsform wird die Metallfolie in einem Verfahrensschritt A-a nach dem Verfahrensschritt A durch lokales Erhitzen punktuell am Halbleiterbauelement fixiert. In einem zusätzlichen anschließenden Verfahrensschritt A-b vor dem Verfahrensschritt B wird aktiv ein Füllmedium zwischen Halbleiterbauelement und fixierte Metallfolie eingebracht. Anschließend erfolgt in Verfahrensschritt B, wie oben beschrieben, durch lokales Erhitzen das Fixieren der Metallfolie am Halbleiterbauelement und damit das Abdichten des Hohlraums gegenüber der Umgebung. Dieses Abdichten führt dazu, dass das Füllmedium aus dem Hohlraum nicht in die Umgebung austreten kann. Vorzugsweise ist das Füllmedium in dieser vorzugsweisen Ausführungsform ein Gas, insbesondere Luft. Denn ein Gas lässt sich in besonders einfacher Weise aktiv zwischen Halbleiterbauelement und Metallfolie einbringen, beispielsweise einblasen.
  • Durch das aktive Einbringen von dem Füllmedium in den Hohlraum zwischen Metallfolie und Halbleiterbauelement ergibt sich der Vorteil, dass die Dicke des Hohlraums gesteuert werden kann. Außerdem ergeben sich durch Einbringen einer ausreichenden Füllmenge nur wenige, vorzugsweise keine, Kontaktstellen im Bereich innerhalb der Abdichtung zwischen Metallfolie und Halbleiterbauelement. Dadurch wird die Rückseitenreflexion durch die größere Flächenausdehnung des Hohlraumbereichs zusätzlich erhöht.
  • In einer weiteren vorzugsweisen Ausführungsform wird die Rückseite des Halbleiterbauelements in einem Verfahrensschritt A0 vor dem Verfahrensschritt A strukturiert. Die Struktur an der Rückseite weist eine Mehrzahl von Erhebungen und Vertiefungen auf, so dass es durch das Vorhandensein von Strukturen in der Halbleiteroberfläche bei einem Anlegen der Folie zur Ausbildung von Hohlräumen in den Vertiefungen kommt. Vorzugsweise wird die Strukturierung mit einem Nano-imprint-Verfahren und/oder einem trocken- und/oder nasschemischen Ätzverfahren und/oder einem Druck- oder Lithographieverfahren ausgeführt (H. Hauser et al., „Diffractive Backside Structrures via Nanoimprint Lithography", 2012, Proceedings of the Sillicon PV conference).
  • Insbesondere ist es vorteilhaft, die Strukturierung ausschließlich mit dem Nanoimprint-Verfahren auszuführen: Die mittels Nanoimprint realisierten Strukturen können zum einen als Vorstufe weitere Strukturierungsprozesse (beispielsweise Ätz- oder Lift-Off Prozesse) genutzt werden, zum anderen direkt als optische aktive Schicht in der Solarzelle weiterverwendet werden. Dabei können sowohl polymere Materialien wie auch beispielsweise SolGel- oder Ormocermaterialien eingesetzt werden.
  • Die Strukturgrößen der Rückseitenstrukturierung können im Bereich zwischen 200 nm bis 10 μm gewählt werden. Bevorzugt werden Strukturgrößen zwischen 400 nm und 2 μm eingesetzt. Vorteilhaft ist hier Insbesondere, dass die Dicke des Hohlraums in Abhängigkeit von der Strukturgröße gesteuert werden kann. Dicke des Hohlraums bedeutet hier die Abmessung des Hohlraums senkrecht zur Ebene der Rückseite des Halbleiterbauelements.
  • Zusätzlich zur Nutzung der Kavitäten der Strukturierung als Hohlräume werden in einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung an der Rückseite zwischen Metallfolie und Rückseite des Halbleiterbauelementes zusammenhängende Einschlüsse des Füllmediums ausgebildet, die lateral großflächiger als die Kavitäten sind, um einen Hohlraum zu realisieren, welcher großflächig eine Vielzahl von Kavitäten überdeckt. Dieser Hohlraum bildet somit eine zusätzliche Füllmediumschicht, die sich an der Rückseite horizontal über die Vielzahl von Kavitäten, bevorzugt im Wesentlichen über die Rückseite erstreckt. Vorzugsweise liegt die Dicke dieser Füllmediumschicht im Bereich 20 nm bis 500 nm, bevorzugt 100 nm bis 300 nm. Durch die vorgenannte Füllmediumschicht wird in Kombination mit der vorbeschriebenen diffraktiven Struktur eine weitere Verbesserung der optischen Eigenschaften der Solarzellenrückseite erzielt.
  • In einer weiteren vorzugsweisen Ausführungsform wird in Verfahrensschritt A eine strukturierte Metallfolie verwendet, welche zumindest an der dem Halbleiterbauelement zugewandten Seite eine Mehrzahl von Erhebungen und Vertiefungen aufweist. Die Struktur der Oberfläche der Metallfolie auf der dem Halbleiterbauelement zugewandten Seite führt hier bei Anlegen der Folie an die Rückseite des Halbleiterbauelements zur Entstehung von Hohlräumen. Damit wird durch Abdichten der Hohlräume gegenüber der Umgebung durch Aufschmelzen der Metallfolie mittels Laserstrahlung der Einschluss eines frei wählbaren Füllmediums ermöglicht.
  • In einer weiteren vorzugsweisen Ausführungsform wird in Verfahrensschritt A eine Metallfolie mit stochastischen Texturen verwendet.
  • In einer weiteren Ausführungsform wird in Verfahrensschritt A eine Metallfolie mit periodischen Texturen, insbesondere eine Textur mit einer Kombination aus periodischen und stochastischen Strukturen verwendet.
  • Vorteilhaft ist bei den vorgenannten Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Verfahrens, dass keine Strukturierung des Halbleiterbauelementes notwendig ist. Der Strukturierungsprozess wird in einen zweiten Parallelprozess zur Strukturierung der Metallfolie ausgelagert. Dies ermöglicht einen schnelleren und kostengünstigeren Prozessablauf des Gesamtprozesses.
  • In einer weiteren vorzugsweisen Ausführungsform wird in Verfahrensschritt A eine mit einer dielektrischen Schicht beschichtete Metallfolie verwendet. Die dielektrische Schicht ist hierbei auf der dem Halbleiterbauelement zugewandten Seite der Metallfolie aufgebracht.
  • Vorteilhaft ist dabei, dass sowohl bei planen besonders aber auch bei strukturierter Solarzellenrückseite oder Metallfolie zusätzlich eine, was Materialqualität sowie Schichtdicken angeht, wohl definierte dielektrische Pufferschicht zuvor auf der Metallfolie abgeschieden werden kann, um Reflexionseigenschaften positiv zu beeinflussen. Eine solche wohl definierte Pufferschicht kann zudem in einem kostengünstigeren und schnelleren Prozess auf der Metallfolie abgeschieden werden als auf Wafern, da hierbei Rolle-zu-Rolle Prozesse eingesetzt werden können. Als Abscheideverfahren kommen beispielsweise PVD oder Tauchbeschichtungsprozesse in Frage. Vorzugsweise ist die dielektrische Schicht mit einer Dicke im Bereich von 5 nm bis 500 nm, bevorzugt 20 nm bis 200 nm ausgebildet.
  • In einer weiteren vorzugsweisen Ausführungsform wird die Metallfolie zumindest während des Verfahrensschritts B auf dem Halbleiterbauelement befestigt. Untersuchungen der Erfinder haben ergeben, dass die Metallfolie vorzugsweise während des Aufschmelzens plan an dem Halbleiterbauelement anliegt, da beispielsweise ein Lufteinschluss zwischen Folie und Halbleiterbauelement in dem aufzuschmelzenden Bereich aufgrund des fehlenden thermischen Kontakts der Metallfolie mit dem Halbleiterbauelement dazu führt, dass die Metallfolie bei der lokalen Erwärmung ganz oder teilweise verdampft wird und sich somit keine oder nur eine unzureichende Verbindung ausbildet.
  • Bevorzugt wird die Metallfolie daher während des Verfahrensschritts B auf das Halbleiterbauelement gespannt und/oder an dieses angesaugt und/oder an dieses angeblasen. Insbesondere das Ansaugen und/oder Anblasen der Metallfolie bietet eine prozesstechnisch einfache und insbesondere berührungslose Möglichkeit, den Kontakt zwischen Metallfolie und Halbleiterbauelement in Verfahrensschritt B sicherzustellen.
  • Die zuvor beschriebene Aufgabe ist weiterhin gelöst durch eine Solarzelle gemäß Anspruch 12.
  • Die erfindungsgemäße photovoltaische Solarzelle umfasst eine Halbleiterschicht, eine Isolierungsschicht, Kontakte auf der Vorderseite der Solarzelle, eine Passivierungsschicht auf der Rückseite der Solarzelle und eine Metallfolie, die auf der Rückseite der Solarzelle angebracht ist. Zwischen Metallfolie und Passivierungsschicht sind mehrere Hohlräume ausgebildet. Die Hohlräume sind gegenüber der Umgebung abgedichtet und mit einem Füllmedium gefüllt, welches Füllmedium einen Brechungsindex kleiner als 1,4 aufweist. Das eingeschlossene Füllmedium trägt zu einer Erhöhung der Reflexion der langwelligen elektromagnetischen Strahlung bei und erlaubt es dadurch, die Passivierschichtdicke substantiell zu reduzieren, wie zuvor beschrieben In einer vorzugsweisen Ausführungsform sind die Hohlräume auf der Rückseite der erfindungsgemäßen Solarzelle mit Luft und/oder einem Inertgas, insbesondere einem Edelgas, gefüllt.
  • Die erfindungsgemäße Solarzelle wird vorteilhafterweise mit der Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens bzw. einer vorzugsweisen Ausführungsform hiervon hergestellt.
  • Die zuvor beschriebene Aufgabe ist weiterhin gelöst durch einen Bearbeitungstisch gemäß Anspruch 13. Der erfindungsgemäße Bearbeitungstisch dient zur Durchführung des oben beschriebenen erfindungsgemäßen Verfahrens bzw. bevorzugt einer vorzugsweisen Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens.
  • Der erfindungsgemäße Bearbeitungstisch umfasst einen Auflagebereich für ein Halbleiterbauelement, einen Fixierbereich für das Halbleiterbauelement, einen Fixierbereich für die Metallfolie und mindestens eine Abblasöffnung. Wesentlich ist, dass die Abblasöffnung zwischen dem Fixierbereich für die Metallfolie und dem Auflagebereich für das Halbleiterbauelement angeordnet ist. Die Abblasöffnung ist hierzu vorzugsweise mit einem Abblaskanal verbunden. Der Auflagebereich ist vorzugsweise zentral angeordnet.
  • Der erfindungsgemäße Bearbeitungstisch bietet erhebliche Vorteile bei Ausbilden einer Rückseitenmetallisierung zur Erhöhung der Rückreflexion an der Rückseite eines Halbleiterbauelementes:
    Das Halbleiterbauelement wird bei Benutzung des erfindungsgemäßen Arbeitstisches in dem Auflagebereich fixiert. Das fixierte Halbleiterbauelement wird mit einer Metallfolie bedeckt. Der Fixierbereich für die Metallfolie ist den zentralen Auflagebereich für das Halbleiterbauelement umschließend, d. h. zumindest in Draufsicht auf den Bearbeitungstisch den Auflagebereich umlaufend, angeordnet und derart ausgestaltet, dass die Metallfolie am Rand des Halbleiterbauelements, das Halbleiterbauelement umlaufend, ohne Lufteinschlüsse auf dem Halbleiterbauelement fixiert ist. Etwaige Lufteinschlüsse am Rand des Halbleiterbauelements, das Halbleiterbauelement umlaufend, würden bei der Durchführen des erfindungsgemäßen Verfahrens dazu führen, dass die Metallfolie aufgrund des fehlenden thermischen Kontakts mit dem Halbleiterbauelement bei der lokalen Erwärmung ganz oder teilweise verdampft wird und sich somit keine oder nur eine unzureichende Abdichtung ausbildet. Die entstandenen Hohlräume und das darin eingeschlossene Füllmedium wären in diesem Fall nicht ausreichend abgedichtet. Dies wird durch den Fixierbereich, welcher den Auflagebereich umschließt, vermieden.
  • In einer weiteren vorzugsweisen Ausführungsform ist der Auflagebereich für das Halbleiterbauelement als Vertiefung ausgebildet, derart, dass bei in die Vertiefung eingelegtem Halbleiterbauelement das Halbleiterbauelement und die daran seitlich angrenzenden Oberfläche des Bearbeitungstisches eine plane Fläche bilden. Dadurch ist gewährleistet, dass die fixierte Metallfolie eine plane Fläche bildet und somit Undichtigkeiten bei Verbinden der Metallfolie mit dem Halbleiterbauelement durch etwaige Wellen der Metallfolie vermieden werden.
  • In einer vorzugsweisen Ausführungsform ist der Fixierbereich für das Halbleiterbauelement als mindestens eine Ansaugöffnung ausgestaltet, die mit einer ersten Absaugleitung verbunden ist. Über die erste Absaugleitung und die Ansaugöffnung kann das Halbleiterbauelement mit Vakuum/Unterdruck beaufschlagt werden und so an dem Auflagebereich fixiert werden.
  • In einer weiteren vorzugsweisen Ausführungsform ist der Fixierbereich für die Metallfolie als den Auflagebereich für das Halbleiterbauelement umschließende Ansaugrinne ausgebildet. Die Ansaugrinne ist mit einer zweiten Absaugleitung verbunden. Über die zweite Absaugleitung und die Ansaugrinne kann die Metallfolie mit Vakuum/Unterdruck beaufschlagt werden und damit auf dem Halbleiterbauelement fixiert werden.
  • Dadurch, dass die Abblasöffnung zwischen dem Fixierbereich für die Metallfolie und dem Auflagebereich für das Halbleiterbauelement angeordnet ist, kann nach dem lokalem Aufschmelzen durch die Abblasöffnung ein Füllmedium wie zuvor beschrieben, bevorzugt ein Gas zugeführt werden, so dass die Metallfolie mit dem Gas angeblasen und somit in den nicht aufgeschmolzenen Bereichen von dem Halbleiterbauelement zumindest teilweise beabstandet wird. Hierdurch wird das Entfernen der überschüssigen Metallfolie vereinfacht.
  • Der erfindungsgemäße Bearbeitungstisch eignet sich besonders zur Durchführung eines Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen Verfahrens, wie im Folgenden beschrieben:
    Der Bearbeitungstisch umfasst einen Auflagebereich für das Halbleiterbauelement. In einem ersten Verfahrensschritt wird das Halbleiterbauelement über den Fixierbereich und die Absaugleitung am Bearbeitungstisch angesaugt.
  • Auf das Halbleiterbauelement wird die Metallfolie aufgebracht, welche über die Absaugleitungen und die Ansaugöffnungen an den Fixierbereichen am Halbleiterbauelement fixiert wird.
  • In einem weiteren Verfahrensschritt wird die Metallfolie lokal am Halbleiterbauelement mittels lokalen Erwärmens, bevorzugt mittels Laserstrahlung befestigt. Durch das lokale Erhitzen mittels Laserstrahlung schmilzt die Metallfolie an den bestrahlten Stellen und bildet mit dem darunterliegenden Halbleiterbauelement einen lokale, fluiddichte Verbindung, bevorzugt einen elektrisch leitenden Kontakt.
  • In einem weiteren Verfahrensschritt wird über den Abblaskanal durch die Abblasöffnungen ein Füllmedium wie zuvor beschrieben, bevorzugt ein Gas zwischen die lokal fixierte Metallfolie und das Halbleiterbauelement eingebracht. Dadurch hebt sich die Metallfolie von der Rückseite des Halbleiterbauelements ab und es entstehen Einschlüsse.
  • In einem weiteren Verfahrensschritt wird die Metallfolie am Rand des Halbleiterbauelements umlaufend mittels Laserstrahlung mit der Rückseite des Halbleiterbauelements verbunden und gegenüber der Umgebung abgedichtet. Dadurch wird das eingebrachte Füllmedium in den Hohlräumen zwischen Metallfolie und Rückseite des Halbleiterbauelements eingeschlossen.
  • Vorzugsweise wird in einem weiteren Verfahrensschritt die Metallfolie an den Rändern entlang des Halbleiterbauelements mittels Laserstrahlung durchtrennt.
  • Die Trennung erfolgt entlang der Verbindungslinie von Metallfolie und Rückseite des Halbleiterbauelements auf der dem Hohlraum abgewandten Seite der Metallfolie. Die überstehende Folie kann dadurch einfach entfernt werden.
  • In einer alternativen vorzugsweisen Ausführungsform erfolgt während des Aufschmelzens der Metallfolie am Rand des Halbleiterbauelements, also während des Abdichtens des Hohlraums gegenüber der Umgebung, gleichzeitig eine Strukturierung der Metallfolie. Strukturierung bedeutet hier, dass eine Trennung zwischen den Bereichen, in denen ein Aufschmelzen in der Metallfolie erfolgt und den Bereichen, in denen die Metallfolie nicht aufgeschmolzen wurde, entsteht. Dadurch werden zumindest Sollbruchstellen, vorzugsweise eine Durchtrennung in der Metallfolie erzeugt. Die Strukturierung wird in den Bereichen erzeugt, die auf der vom Hohlraum abgewandten Seite der Abdichtung der Metallfolie liegen. Dadurch ist ein einfaches Entfernen der Metallfolie an den Rändern des Halbleiterbauelements möglich.
  • Das erfindungsgemäße Verfahren ist bevorzugt zur Ausbildung einer erfindungsgemäßen Solarzelle bzw. einer vorzugsweisen Ausführungsform hiervon und/oder zur Durchführung mittels des erfindungsgemäßen Bearbeitungstisches bzw. einer vorzugsweisen Ausführungsform hiervon ausgebildet. Die erfindungsgemäße Solarzelle oder eine vorzugsweise Ausführungsform der erfindungsgemäßen Solarzelle wird bevorzugt mittels Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens oder einer vorzugsweisen Ausführungsform hiervon und/oder mittels des erfindungsgemäßen Bearbeitungstisches bzw. einer vorzugsweisen Ausführungsform hiervon hergestellt.
  • Weitere vorteilhafte Merkmale und Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung werden im Folgenden anhand von Ausführungsbeispielen und den Figuren erläutert. Dabei zeigt:
  • 1a bis 1h Verfahrensschritte eines ersten Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen Verfahrens;
  • 2a bis 2d Verfahrensschritte eines zweiten Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen Verfahrens;
  • 3a bis 3c Verfahrensschritte eines dritten Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen Verfahrens;
  • 4a bis 4g schematische Darstellung der Verwendung eines Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen Bearbeitungstischs.
  • Die 1 bis 3 stellen schematische Ansichten eines Halbleiterbauelements dar, welches eine photovoltaische Solarzelle bzw. eine Vorstufe einer solchen Solarzelle während des Herstellungsprozesses ist. Hierbei ist jeweils ein Teilausschnitt schematisch dargestellt; die Solarzelle setzt sich an beiden Seiten jeweils analog fort. Gleiche Bezugszeichen in den Figuren bezeichnen gleiche oder gleichwirkende Elemente.
  • In den 1a bis 1h ist ein erstes Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Verfahrens schematisch dargestellt.
  • 1a zeigt ein Halbleiterbauelement 1, umfassend eine Halbleiterschicht 2 mit einem p-dotierten Bereich 2a und einem n-dotierten Bereich 2b und die Kontakte 3. Der n-dotierte Bereich 2b ist mit einer Isolierungsschicht 4 beschichtet. 1a zeigt somit den Ausgangszustand des Halbleiterbauelements.
  • 1b zeigt eine schematische Darstellung des Halbleiterbauelements nach Durchführen des Verfahrensschritts A0. Mittels eines nasschemischen Ätzverfahrens wird die Rückseite 5 des Halbleiterbauelements aufgeraut.
  • Das Aufrauen kann durch Verwendung einer Mischung aus HF (Flusssäure) und Wasserstoffperoxid als Ätzlösung erfolgen. Alternativ kann eine Texturierung erfolgen, wie sie aus dem Stand der Technik zur Erzeugung einer Texturierung auf der Vorderseite einer Solarzelle angewendet wird. Insbesondere können an sich bekannte Verfahren zum Erzeugen von Pyramidenstrukturen, insbesondere von etwa 5 μm hohen Pyramiden verwendet werden. Beispielsweise kann eine solche Textur mittels einer HF-HNO3 Lösung ausgebildet werden. Ebenfalls möglich ist die Verwendung einer Lösung mit 2% KOH und 4% IPA. Ebenfalls denkbar zum Erzeugen einer Rauigkeit ist eine an sich bekannte „Standard Damageätze”, insbesondere mit einer 10–20%igen KOH Lösung.
  • Durch das gezielte Herstellen von Vertiefungen in der Rückseite des Halbleiterbauelements kommt es zu Rückseitentexturen mit Strukturgrößen im Bereich von 20 nm bis 10 μm.
  • Hierdurch wird sichergestellt, dass in dem darauffolgenden Verfahrensschritt beim Anlegen der Metallfolie zwischen Rückseite 5 des Halbleiterbauelements und Metallfolie 7 Hohlräume entstehen.
  • In 1b ist auf die nasschemisch aufgeraute Rückseite 5 des Halbleiterbauelements eine Passivierungsschicht 6 aufgebracht. Die Passivierungsschicht 6 weist hinsichtlich der angrenzenden Oberfläche der Halbleiterschicht 2 eine Passivierungswirkung auf, so dass an dieser Oberfläche die Ladungsträgerrekombinationsgeschwindigkeit und damit Rekombinationsverluste verringert werden.
  • Wie in 1c dargestellt, wird im Verfahrensschritt A eine Metallfolie 7 auf die passivierte Rückseite 6 der Solarzelle aufgebracht. Zwischen der Metallfolie 7 und der Rückseite der Solarzelle 5 entstehen bereichsweise mehrere Hohlräume 8. Diese Hohlräume 8 sind mit Luft als Füllmedium gefüllt und weisen somit zum einen einen unterschiedlichen Brechungsindex im Vergleich zur Passivierungsschicht und zum anderen im Vergleich zur Metallfolie auf. Insbesondere der Unterschied im Brechungsindex zwischen den mit Luft gefüllten Hohlräumen und der Passivierungsschicht trägt wesentlich zu der gewünschten Erhöhung der optischen Reflektion an der Rückseite bei. Ebenso kann als Füllmedium ein anderes Gas oder ein Klebstoff verwendet werden.
  • Im Verfahrensschritt B, dargestellt in 1d, werden mittels Laserstrahlung 9 lokal Bereiche der Metallfolie aufgeschmolzen. Hierdurch wird die Metallfolie lokal an der Rückseite der Solarzelle fixiert. An den erhitzten Bereichen 10 entsteht eine Schmelzmischung aus der Metallfolie 7, der Passivierung 6 und der Halbleiterschicht 2. Nach dem Erstarren der Schmelzmischung besteht ein elektrischer Kontakt 10 zu der darunterliegenden Halbleiterschicht 2. Zusätzlich zur Fixierung der Metallfolie an der Solarzelle entstehen lokale Kontaktierungsstrukturen, die die Metallfolie 7 mit der Halbleiterschicht 2 fluiddicht verbinden.
  • In 1e ist das Verbinden der Metallfolie 7 mit der Rückseite des Halbleiterbauelements 5 dargestellt. Der aufgeschmolzene Bereich begrenzt den mit Luft gefüllten Hohlraum 8 und dichtet den Hohlraum 8 gegenüber der Umgebung ab. Dabei verläuft der aufgeschmolzene Bereich entlang der Kante des Halbleiterbauelements. Die Luft ist somit gegenüber der Umgebung in den Hohlräumen 8 zwischen Metallfolie 7 und passivierter Rückseite 6 des Halbleiterbauelements eingeschlossen. 1d zeigt somit den Zustand nach Durchführen des Verfahrensschritts B.
  • In einem letzten Verfahrensschritt C dargestellt in 1f, wird die Metallfolie 7 mittels Laserstrahlung 9 am Rand des Halbleiterbauelements 11 abgetrennt. Durch lokales Aufschmelzen der Metallfolie wird die Metallfolie 7 hier mittels Laserstrahlung 9 durchtrennt. 1f zeigt somit den Zustand nach Durchführen des Verfahrensschrittes C.
  • In 1g ist die Solarzelle nach Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens dargestellt. Die erfindungsgemäße photovoltaische Solarzelle umfasst eine Halbleiterschicht 2, eine Isolierungsschicht 4, Kontakte auf der Vorderseite der Solarzelle 3a, 3b, eine Passivierungsschicht 6 auf der Rückseite 5 der Solarzelle und eine Metallfolie 7, die auf der Rückseite der Solarzelle angebracht ist. Zwischen Metallfolie 7 und Passivierungsschicht 6 sind mehrere Hohlräume 8, die mit Luft gefüllt sind, eingeschlossen. Die eingeschlossene Luft trägt zu einer Erhöhung der Reflexion der langwelligen elektromagnetischen Strahlung bei und erlaubt es dadurch, die Passivierschichtdicke substantiell zu reduzieren.
  • 2a zeigt äquivalent zu 1a ein Halbleiterbauelement 1. Zur Vermeidung von Wiederholungen wird im Folgenden nur auf die Unterschiede zwischen den einzelnen Ausführungsbeispielen des erfindungsgemäßen Verfahrens eingegangen.
  • In 2a ist die Halbleiterschicht 2 zusätzlich mit einer Passivierungsschicht 6 auf der planen Rückseite 5 der Solarzelle versehen. Auf die Passivierungsschicht 6 ist eine zusätzliche Strukturierungsschicht 12 aufgebracht. Diese Strukturierungsschicht 12 kann im Anschluss strukturiert werden. In dem gezeigten Ausführungsbeispiel ist die Strukturierungsschicht 12 eine amorphe Siliziumschicht.
  • In einem Nanoimprint-Verfahren wird mittels eines Stempels eine Schicht strukturiert, die im Anschluss direkt als optisch aktive Schicht genutzt werden kann oder deren Muster als Vorlage für folgende Strukturierungsprozesse dienen kann (beispielsweise für Ätzprozesse in die amorphe Siliziumschicht 12). Ein solches Verfahren ist beispielsweise in H. Hauser et al., „Diffractive Backside Structrures via Nanoimprint Lithography", 2012, Procceedings of the Silicon PV conference beschrieben. Die Strukturgrößen können hier im Bereich zwischen 200 nm und 10 μm, bevorzugt zwischen 400 nm und 2 μm gewählt werden. 2b zeigt den Zustand des Halbleiterbauelements 1 nach Durchführen des Nanoimprint-Verfahrens in Verfahrensschritt A0.
  • Nach Durchführung der Rückseitenstrukturierung wird die Metallfolie 7 auf die Rückseite des Halbleiterbauelements aufgebracht. Dabei entstehen durch die zuvor erfolgte Strukturierung Hohlräume mit Lufteinschlüssen 13 zwischen der Metallfolie und den Nanostrukturen auf der Rückseite des Halbleiterbauelements, dargestellt in 2d.
  • Analog zu 1d bis 1f wird die Metallfolie 7 an der Rückseite des Halbleiterbauelements lokal fixiert in einem weiteren Verfahrensschritt wird die Metallfolie umlaufend entlang des Rands des Halbleiterbauelements luftdicht mit dem Halbleiterbauelement verbunden und in einem letzten Verfahrensschritt am Rand abgetrennt. Dadurch entsteht ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Solarzelle 23 mit rückseitig eingeschlossenem Luftspalt 13, dargestellt in 2d.
  • In 3a ist ein Halbleiterbauelement analog zu 1a dargestellt. Die Rückseite des Halbleiterbauelements 5 ist mit einer planen Passivierungsschicht 6 beschichtet.
  • Im Gegensatz zu den zuvor beschriebenen Ausführungsbeispielen wird in diesem Ausführungsbeispiel eine strukturierte Metallfolie 22 auf die plane passivierte Rückseite 6 des Halbleiterbauelements angelegt. Dieser Schritt ist in 3b dargestellt. Durch die Strukturierung der Metallfolie entstehen auch hier Lufteinschlüsse 13 zwischen Metallfolie 22 und Rückseite 5 des Halbleiterbauelements 1 und führen somit zu einer erhöhten Reflexion an der Rückseite der Solarzelle.
  • Analog zu den 1d bis 1f wird die strukturierte Metallfolie 22 lokal mit der Rückseite des Halbleiterbauelements verbunden. Die Ränder werden entlang des Halbleiterbauelements umlaufend mittels Laserstrahlung verbunden und gegenüber der Umgebung abgedichtet. Die Metallfolie wird an den Rändern in einem letzten Verfahrensschritt abgetrennt.
  • 3c zeigt eine Solarzelle 23 nach Durchführung dieses Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen Verfahrens. Die Solarzelle ist rückseitig mit einer strukturierten Metallfolie 22 beschichtet, wobei zwischen Rückseite 5 der Solarzelle und der Metallfolie 22 Lufteinschlüsse 13 bestehen.
  • 4a zeigt eine schematische Darstellung eines Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Bearbeitungstischs.
  • Der Bearbeitungstisch 14 umfasst einen zentralen Auflagebereich 15 für ein Halbleiterbauelement 1, einen Fixierbereich 16 für das Halbleiterbauelement, einen Fixierbereich 17 für die Metallfolie 7 und eine Abblasöffnung 18. Die Fixierbereiche 16 und 17 sind im vorliegenden Ausführungsbeispiel Ansaugöffnungen, die mit Absaugleitungen 19 verbunden sind. Die Abblasöffnung 18 mit einem Abblaskanal 20 verbunden und zwischen dem Fixierbereich für die Metall folie 17 und Auflagebereich 15 angeordnet.
  • Im Folgenden wird die Durchführung eines Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen Verfahrens unter Verwendung eines Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen Bearbeitungstisches, dargestellt in den 4b bis 4g, beschrieben.
  • 4b zeigt den Bearbeitungstisch 14 mit eingelegtem Halbleiterbauelement 1. Das Halbleiterbauelement 1 wird über den Fixierbereich 16 und die Absaugleitung 19 am Bearbeitungstisch angesaugt. Auf das Halbleiterbauelement 1 ist die Metallfolie 7 aufgebracht, welche über die Ansaugöffnungen an den Fixierbereichen 17 am Halbleiterbauelement 1 fixiert wird.
  • In 4c ist der Verfahrensschritt B dargestellt. Hierbei wird die Metallfolie 7 lokal am Halbleiterbauelement 1 befestigt. Durch das lokale Erhitzen mittels Laserstrahlung 21 schmilzt die Metallfolie 7 an den bestrahlten Stellen und bildet mit dem darunterliegenden Halbleiterbauelement einen lokalen Kontakt 10.
  • In einem weiteren Verfahrensschritt wird über den Abblaskanal 20 durch die Abblasöffnungen 18 Luft zwischen die lokal fixierte Metallfolie 7 und das Halbleiterbauelement 1 geblasen. Dies ist in 4d dargestellt. Dadurch hebt sich die Metallfolie 7 von der Rückseite 5 des Halbleiterbauelements 1 ab und es entstehen Hohlräume 8.
  • In 4e ist das luftdichte Verbinden der Metallfolie 7 mit dem Halbleiterbauelement 1 dargestellt. Mittels Laserstrahlung 21 wird die Metallfolie 7 am Rand des Halbleiterbauelements umlaufend mit der Rückseite 5 des Halbleiterbauelements verbunden. Dadurch wird die eingeblasene Luft in den Hohlräumen 8 zwischen Metallfolie 7 und Rückseite 5 des Halbleiterbauelements eingeschlossen.
  • In einem weiteren Verfahrensschritt wird die Metallfolie 7 an den Rändern entlang des Halbleiterbauelements 1 mittels Laserstrahlung 21 durchtrennt. Die überstehende Folie 7 kann dadurch einfach entfernt werden.
  • 4g zeigt das fertige Halbleiterbauelement 1 mit zwischen Metallfolie 7 und Rückseite 5 des Halbleiterbauelements eingeschlossenem Luftspalt 13. 4g zeigt also den Zustand nach Durchführung des Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen Verfahrens.
  • Der Auflagebereich 15 ist als Vertiefung ausgebildet, derart, dass bei in die Vertiefung eingelegtem Halbleiterbauelement 1 des Halbleiterbauelement 1 mit der daran seitlich angrenzenden Oberfläche des Bearbeitungstischs 14 eine plane Fläche bildet. Dadurch ist gewährleistet, dass die angesaugte Metallfolie 7 am Rand des Halbleiterbauelements umlaufend ohne ungewollte Lufteinschlüsse an dem Halbleiterbauelement 1 anliegt. Etwaige ungewollte Lufteinschlüsse führen hier bei Durchführen des erfindungsgemäßen Verfahrens dazu, dass die Metallfolie 7 aufgrund des fehlenden thermischen Kontakts mit dem Halbleiterbauelement 1 bei der lokalen Erwärmung ganz oder teilweise verdampft wird und sich somit keine oder nur ein unzureichende Abdichtung entlang des Randes des Halbleiterbauelements ausbildet. In diesem Fall wäre die Abdichtung der Lufteinschlüsse nicht mehr gewährleistet. Durch die Ausbildung des Halbleiterbauelement 15 als Vertiefung, derart, dass bei in die Vertiefung eingelegtem Halbleiterbauelement 1 das Halbleiterbauelement 1 mit der daran seitlich angrenzenden Oberfläche des Bearbeitungstisches 14 eine plane Fläche bildet, ergibt sich der Vorteil, dass die Wahrscheinlichkeit für die Entstehung von Lufteinschlüssen zwischen Metallfolie 7 und Halbleiterbauelement 1 am Rand entlang, das Halbleiterbauelement umlaufend verringert wird und dadurch die Qualität der Abdichtung der Lufteinschlüsse 13 steigt.
  • Die Verwendung des erfindungsgemäßen Bearbeitungstisches gemäß den in 4a bis g dargestellten Ausführungsbeispiels findet insbesondere eine vorteilhafte Anwendung, wenn bei dem erfindungsgemäßen Verfahren ein Halbleiterbauelement 1 mit einer planen Rückseite 5 mit einer Metallfolie 7 verbunden werden sollen. Hierbei kann bei Verwendung des erfindungsgemäßen Bearbeitungstisches durch das lokale Beabstanden der Metallfolie 7 von der Rückseite 5 des Halbleiterbauelements aktiv Luft zwischen Metallfolie 7 und Rückseite 5 des Halbleiterbauelements geblasen werden. Dadurch ist gewährleistet, dass bei luftdichtem Verbinden von Metallfolie 7 und Halbleiterbauelement 1 entlang des Randes das Halbleiterbauelement umlaufend, während gleichzeitig Luft zwischen Metallfolie und Rückseite des Halbleiterbauelements geblasen wird, Lufteinschlüsse 13 zwischen Metallfolie und Rückseite des Halbleiterbauelements entstehen.
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • DE 102009042018 A1 [0006, 0016]
  • Zitierte Nicht-Patentliteratur
    • H. Hauser et al., „Diffractive Backside Structrures via Nanoimprint Lithography”, 2012, Proceedings of the Sillicon PV conference [0033]
    • H. Hauser et al., „Diffractive Backside Structrures via Nanoimprint Lithography”, 2012, Procceedings of the Silicon PV conference [0084]

Claims (15)

  1. Verfahren zur Metallisierung der Rückseite (5) eines Halbleiterbauelements (1), welches Halbleiterbauelement (1) Teil einer photovoltaischen Solarzelle oder einer Vorstufe im Herstellungsprozess einer photovoltaischen Solarzelle ist, folgende Verfahrensschritte umfassend: A Aufbringen zumindest einer zumindest einschichtigen Metallfolie (7) auf die Rückseite (5) des Halbleiterbauelements (1); B Lokales Erhitzen zumindest der Metallfolie (7), derart, dass in lokalen Bereichen kurzzeitig ein Aufschmelzen der Metallfolie (7) erfolgt, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen Metallfolie (7) und Rückseite (5) des Halbleiterbauelementes (1) zumindest bereichsweise ein Hohlraum (8) ausgebildet wird, welcher Hohlraum (8) mit einem Füllmedium gefüllt ist, welches Füllmedium einen optischen Brechungsindex n kleiner als 1,4 aufweist.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass als Füllmedium ein Gas, vorzugsweise Luft oder ein Inertgas, insbesondere bevorzugt ein Edelgas verwendet wird oder dass als Füllmedium ein Klebstoff verwendet wird.
  3. Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass in Verfahrensschritt B der Hohlraum (8) durch Metallfolie (7), Rückseite (5) des Halbleiterbauelementes (1) und die aufgeschmolzenen Bereiche begrenzt wird, insbesondere, dass mindestens ein aufgeschmolzener Bereich um den Hohlraum (8) umlaufend ausgebildet ist, vorzugsweise, dass dieser aufgeschmolzene Bereich stetig entlang einer äußeren Kante, vorzugsweise aller äußeren Kanten des Halbleiterbauelements (1) verläuft.
  4. Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in Verfahrensschritt B ein Laser für das Aufschmelzen verwendet wird.
  5. Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in Verfahrensschritt B während des Aufschmelzens gleichzeitig zumindest Sollbruchstellen in der Metallfolie (7) erzeugt werden.
  6. Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in einem zusätzlichen Verfahrensschritt C zumindest Sollbruchstellen in der Metallfolie (7) erzeugt werden, vorzugsweise die Metallfolie (7) an den Aufschmelzbereichen des Verfahrensschrittes C durchtrennt wird.
  7. Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in einem Verfahrensschritt A-a die Metallfolie (7) durch lokales Erhitzen punktuell am Halbleiterbauelement fixiert wird und in einem zusätzlichen Verfahrensschritt A-b vor dem Verfahrensschritt B aktiv das Füllmedium, insbesondere Gas, bevorzugt Luft, zwischen Halbleiterbauelement (1) und Metallfolie (7) eingebracht wird.
  8. Verfahren nach dem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Rückseite (5) des Halbeiterbauelementes (1) in einem Verfahrensschritt A0 vor dem Verfahrensschritt A strukturiert wird, vorzugsweise mit einem Nanoimprintverfahren und/oder trocken- und/oder nasschemischen Verfahren und/oder Druck- und/oder Lithografieverfahren.
  9. Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Hohlraum (8) mit einer durchschnittlichen Dicke im Bereich von 10 nm bis 1 μm, bevorzugt 10 nm bis 100 nm ausgebildet wird.
  10. Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Metallfolie (22) in Verfahrensschritt A eine strukturierte Metallfolie ist.
  11. Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Metallfolie (7) in Verfahrensschritt A eine dielektrisch beschichtete Folie ist, vorzugsweise ist die dielektrische Schicht mit einer Dicke im Bereich von 5 nm bis 500 nm, bevorzugt 20 nm bis 200 nm ausgebildet.
  12. Photovoltaische Solarzelle, umfassend zumindest eine Halbleiterschicht (2), mindestens eine Zwischenschicht (4) auf einer Seite der Halbleiterschicht und mindestens eine Metallfolie (7), dadurch gekennzeichnet, dass die photovoltaische Solarzelle zwischen Metallfolie (7) und Rückseite (5) des Halbleiterbauelementes (1) zumindest bereichsweise einen mit einem Füllmedium gefüllten Hohlraum (8) aufweist, welches Füllmedium einen optischen Brechungsindex kleiner als 1,4 aufweist.
  13. Bearbeitungstisch, insbesondere zur Durchführung eines Verfahrens nach einem der vorangegangenen Ansprüche 1 bis 11, welcher Bearbeitungstisch (14) einen Auflagebereich (15) für ein Halbleiterbauelement (1), mindestens einen Fixierbereich (15) für eine Metallfolie und mindestens eine Abblasöffnung (18) aufweist, welche Abblasöffnung (18) mit einem Abblaskanal (20) verbunden ist und zwischen dem Fixierbereich (15) und dem Auflagebereich (15) angeordnet ist.
  14. Bearbeitungstisch nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass der Fixierbereich (15) bezogen auf den Auflagebereich (15) umlaufend, vorzugsweise als Ansaugrinne, welche Ansaugrinne mit einem Ansaugkanal (19) verbunden ist, ausgebildet ist.
  15. Bearbeitungstisch nach Anspruch 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, dass der Auflagebereich (15) als Vertiefung ausgebildet ist, derart, dass bei in die Vertiefung eingelegtem Halbleiterbauelement (1) das Halbleiterbauelement (1) mit der daran seitlich angrenzenden Oberfläche des Bearbeitungstisches (14) eine plane Fläche bilden.
DE102012214253.3A 2012-08-10 2012-08-10 Laserbasiertes Verfahren und Bearbeitungstisch zur Metallisierung der Rückseite eines Halbleiterbauelements Withdrawn DE102012214253A1 (de)

Priority Applications (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102012214253.3A DE102012214253A1 (de) 2012-08-10 2012-08-10 Laserbasiertes Verfahren und Bearbeitungstisch zur Metallisierung der Rückseite eines Halbleiterbauelements
MYPI2015000350A MY195240A (en) 2012-08-10 2013-08-08 Laser-Based Method and Machining Table for Metallizing the Rear Side of a Semiconductor Component
PCT/EP2013/066665 WO2014023809A2 (de) 2012-08-10 2013-08-08 Laserbasiertes verfahren und bearbeitungstisch zur metallisierung der rückseite eines halbleiterbauelements
SG11201500981PA SG11201500981PA (en) 2012-08-10 2013-08-08 Laser-based method and machining table for metallising the back of a semiconductor component
CN201380043573.6A CN104584230B (zh) 2012-08-10 2013-08-08 用于金属化半导体元件背面的基于激光的方法和加工台

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102012214253.3A DE102012214253A1 (de) 2012-08-10 2012-08-10 Laserbasiertes Verfahren und Bearbeitungstisch zur Metallisierung der Rückseite eines Halbleiterbauelements

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE102012214253A1 true DE102012214253A1 (de) 2014-06-12

Family

ID=49035533

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE102012214253.3A Withdrawn DE102012214253A1 (de) 2012-08-10 2012-08-10 Laserbasiertes Verfahren und Bearbeitungstisch zur Metallisierung der Rückseite eines Halbleiterbauelements

Country Status (5)

Country Link
CN (1) CN104584230B (de)
DE (1) DE102012214253A1 (de)
MY (1) MY195240A (de)
SG (1) SG11201500981PA (de)
WO (1) WO2014023809A2 (de)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102016210910A1 (de) 2016-06-19 2017-12-21 Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. Verfahren zur Verschaltung von Solarzellen, die Aluminiumfolie als Rückkontakt aufweisen

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6788657B2 (ja) * 2016-03-10 2020-11-25 株式会社カネカ 太陽電池モジュール
DE102016210908A1 (de) * 2016-06-19 2017-12-21 Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. Verfahren zur Verschaltung von Solarzellen
DE102016115355A1 (de) * 2016-08-18 2018-02-22 Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. Verfahren zum Anheften einer metallischen Folie an eine Oberfläche eines Halbleitersubstrats und Halbleiterbauelement mit einer metallischen Folie

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102006044936B4 (de) * 2006-09-22 2008-08-07 Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. Verfahren zur Metallisierung von Solarzellen und dessen Verwendung
DE102008012286A1 (de) * 2008-03-03 2009-09-24 Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. Solarmodul sowie Verfahren zur Herstellung eines Solarmoduls
DE102009042018A1 (de) 2009-09-21 2011-03-24 Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. Solarzelle
DE102009061071B3 (de) * 2009-02-27 2013-01-17 Solarworld Innovations Gmbh Halbleiterbauelement und Verfahren zur Herstellung eines Halbleiterbauelements

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
NL8902371A (nl) * 1989-09-21 1991-04-16 Imec Inter Uni Micro Electr Halfgeleidend foto-element en werkwijze voor vervaardiging daarvan.
US20060275547A1 (en) * 2005-06-01 2006-12-07 Lee Chung J Vapor Phase Deposition System and Method
WO2008001430A1 (en) * 2006-06-27 2008-01-03 Mitsubishi Electric Corporation Screen printing machine and solar battery cell
FR2915834B1 (fr) * 2007-05-04 2009-12-18 Saint Gobain Substrat transparent muni d'une couche electrode perfectionnee
WO2008156366A1 (en) * 2007-06-21 2008-12-24 Asml Netherlands B.V. Clamping device and object loading method
US20090260685A1 (en) * 2008-04-17 2009-10-22 Daeyong Lee Solar cell and method of manufacturing the same
CN101807616B (zh) * 2010-02-24 2011-10-12 中国科学院半导体研究所 一种背光面黑硅太阳能电池结构及其制作方法
CN101820004A (zh) * 2010-04-28 2010-09-01 中国科学院半导体研究所 一种光电分离的太阳能电池背反射器
JP4937379B2 (ja) * 2010-06-11 2012-05-23 昭和シェル石油株式会社 薄膜太陽電池
DE102011112696B4 (de) * 2011-08-31 2016-02-18 Martin-Luther-Universität Halle-Wittenberg Solarzelle mit Folie zur Rückseitenkontaktierung, Verfahren zu deren Herstellung und Verwendung einer Folie als Rückseitenkontaktierung

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102006044936B4 (de) * 2006-09-22 2008-08-07 Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. Verfahren zur Metallisierung von Solarzellen und dessen Verwendung
DE102008012286A1 (de) * 2008-03-03 2009-09-24 Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. Solarmodul sowie Verfahren zur Herstellung eines Solarmoduls
DE102009061071B3 (de) * 2009-02-27 2013-01-17 Solarworld Innovations Gmbh Halbleiterbauelement und Verfahren zur Herstellung eines Halbleiterbauelements
DE102009042018A1 (de) 2009-09-21 2011-03-24 Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. Solarzelle

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
H. Hauser et al., "Diffractive Backside Structrures via Nanoimprint Lithography", 2012, Procceedings of the Silicon PV conference
H. Hauser et al., "Diffractive Backside Structrures via Nanoimprint Lithography", 2012, Proceedings of the Sillicon PV conference

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102016210910A1 (de) 2016-06-19 2017-12-21 Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. Verfahren zur Verschaltung von Solarzellen, die Aluminiumfolie als Rückkontakt aufweisen
WO2017220445A1 (de) 2016-06-19 2017-12-28 Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e. V. Verfahren zur verschaltung von solarzellen, die aluminiumfolie als rückkontakt aufweisen

Also Published As

Publication number Publication date
MY195240A (en) 2023-01-11
CN104584230B (zh) 2017-01-18
CN104584230A (zh) 2015-04-29
SG11201500981PA (en) 2015-04-29
WO2014023809A2 (de) 2014-02-13
WO2014023809A3 (de) 2014-04-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP1319254B1 (de) Verfahren zur Herstellung eines Halbleiter-Metallkontaktes durch eine dielektrische Schicht
EP1872411B1 (de) Rückkontaktierte solarzelle und verfahren zu deren herstellung
DE112015001529T5 (de) Metallisierung von Solarzellen
WO2011060764A2 (de) Emitterbildung mit einem laser
EP2883247A1 (de) Laserbasiertes verfahren und bearbeitungstisch zur lokalen kontaktierung eines halbleiterbauelements
DE102011050089A1 (de) Verfahren zum Herstellen von elektrischen Kontakten an einer Solarzelle, Solarzelle und Verfahren zum Herstellen eines Rückseiten-Kontaktes einer Solarzelle
DE10352423B3 (de) Verfahren zur Verminderung der Reflexion an Halbleiteroberflächen
DE102013109480A1 (de) Verfahren zur Laser-Strukturierung von Dünnschichten auf einem Substrat für die Herstellung monolithisch verschalteter Dünnschichtsolarzellen und Herstellungsverfahren für ein Dünnschichtsolarmodul
DE102012214253A1 (de) Laserbasiertes Verfahren und Bearbeitungstisch zur Metallisierung der Rückseite eines Halbleiterbauelements
DE102012102745A1 (de) Verfahren zur Herstellung einer Solarzelle sowie Solarzelle
EP2513982B1 (de) Verfahren zur herstellung eines dünnschichtbauelements
DE102010005970A1 (de) Verfahren zur Herstellung eines photovoltaischen Dünnschichtmoduls
DE102010036893B4 (de) Herstellungsverfahren einer Halbleitervorrichtung
DE102011115581B4 (de) Verfahren zur Herstellung einer Solarzelle
WO2015071217A1 (de) Verfahren zur herstellung rückseitenkontaktierter solarzellen aus kristallinem silizium
DE102008051521A1 (de) Verfahren zur Herstellung einer waferbasierten, rückseitenkontaktierten Hetero-Solarzelle und mit dem Verfahren hergestellte Hetero-Solarzelle
DE102010025983A1 (de) Solarzelle mit dielektrischer Rückseitenverspiegelung und Verfahren zu deren Herstellung
DE112017003349T5 (de) Laserverfahren zur folienbasierten metallisierung von solarzellen
DE102011086302A1 (de) Verfahren zur Herstellung einer metallischen Kontaktierungsstruktur auf einer Oberfläche einer Halbleiterstruktur und photovoltaische Solarzelle
DE102014216792A1 (de) Verfahren zum Erzeugen einer transparenten Elektrode eines optoelektronischen Bauelementes
EP2643858B1 (de) Halbleiterbauelement und verfahren zu seiner herstellung
WO2024047257A1 (de) Strukturiertes optoelektronisches bauelement
DE102013220753A1 (de) Solarzelle und Verfahren zu deren Herstellung
DE102011004153A1 (de) Verfahren zur Herstellung einer Solarzelle
DE102010052861A1 (de) Verfahren zur Herstellung eines Solarmoduls

Legal Events

Date Code Title Description
R012 Request for examination validly filed
R016 Response to examination communication
R119 Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee