WO2012163506A1 - Verfahren zum entfernen einer schicht auf einem trägersubstrat einer solarzelle - Google Patents

Verfahren zum entfernen einer schicht auf einem trägersubstrat einer solarzelle Download PDF

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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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    • B23K26/00—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
    • B23K26/36—Removing material
    • B23K26/361—Removing material for deburring or mechanical trimming

Definitions

  • the invention relates to a method for at least partial removal of a layer on a carrier substrate, wherein the layer has at least one
  • Coating layer comprises, in particular for edge deletion of solar cells or solar modules, in which at least a portion of the layer of the carrier substrate by illumination, in particular successive spotwise illumination with a, in particular pulsed laser beam is removed.
  • support substrates such as e.g. Plates of glass or ceramic or other materials in a manufacturing process with a layer of optionally.
  • a functional layer e.g. comprising conductive electrode layer layers and / or semiconducting layer layers, which relates in particular to the area of the solar cells, as well as reflection layers for light or heat radiation, which is e.g. Window applications concerns.
  • the layer subsequently in certain areas, e.g. be removed from a plate edge again.
  • windowing e.g. Removed a layer in the area of the subsequent edge bond in order to be able to produce a bond to the edge bond.
  • the sandblasting method is used for stripping the edge of thin-film solar cells or modules.
  • microcracks can be initiated in the glass substrate, which can promote an undesirable ingress of moisture during later use in the field.
  • the dust load is further increased and the blasting material is contaminated by the abrasion and must be cleaned or disposed of.
  • etching paste is applied to the areas of a solar cell to be stripped. After the chemical reaction, paste residues and reaction residues have to be removed from the substrate surface of the substrate
  • the stripping with laser radiation is used in the field of solar cells or solar modules, wherein a laser beam of pulsed laser light with a suitable temporal pulse duration and appropriate wavelength illuminates a substrate surface and so by the so-called laser ablation a ' layer on removed from the substrate. This removal takes place only in the
  • Illumination spot on the substrate so that for a larger surface removal of the layer, the laser beam spot and the substrate are moved relative to each other and so a successive spotty removal of the layer takes place.
  • Film materials are sucked at the place of origin and filtered out of the air stream.
  • Such extraction systems are cost and maintenance intensive, e.g. due to the required cleaning.
  • the filtered-out materials must continue to be disposed of as hazardous waste.
  • the object of the invention is to remove after the preparation of carrier substrates with any type of single or multi-layer this layer at least partially again, for example, thin-film solar modules to decouple the edge and to provide an isolation area, in which case the described laser process for ablation is used, but the coating materials are to be collected inexpensively and without much equipment, in particular without suction.
  • This object is achieved in that at least on the part of the carrier substrate to be stripped a transfer medium is attached or arranged and when lighting with the laser beam from the
  • Carrier substrate adhered layer components adhere to the transfer medium, in particular transferred to the transfer medium and are removed together with the transfer medium after completion of the illumination from the carrier substrate.
  • the dissipated layer materials are stopped on their way from the carrier substrate surface in the room, as they are transferred immediately in the laser ablation of the carrier substrate to the carrier substrate opposite transfer medium and adhere there at the latest with impact on the surface of the transfer medium, if a liability is not already achieved by the attachment of the transfer medium to the layer to be removed.
  • a transfer medium may e.g. be formed by a support substrate to the same and / or material same substrate.
  • a transfer medium e.g. a glass plate which is placed in contact with or at least near the surface of the layer to be removed, so that peeled-off layer material immediately attaches there and can not escape into the free space.
  • Transfer medium is formed by an adhesive film, which is adhered with its adhesive side at least on the region of a layer to be removed.
  • the layer material to be removed already adheres to the film before detachment from the carrier substrate due to the adhesive effect Film and layer, or between the film and the uppermost layer layer of this layer, provided that it has several layers.
  • Detached substrate wherein it remains attached to the film and can be withdrawn with this from the carrier substrate after completion of the illumination or the Ablationsreaes.
  • the transfer medium e.g. be provided that the laser beam illuminates the layer to be removed through the transfer medium.
  • the transfer medium for the laser beam is transparent, so that it is not or not too strong in the
  • Transfer medium e.g. a film is absorbed.
  • the laser beam illuminates the layer to be removed through the carrier substrate. This is e.g. advantageous if the layer to be removed consists of several layer layers, since in this case the laser beam directly hits that layer layer over which all layer layers are attached to the carrier substrate.
  • the materials of the photoactive layer layers in particular after removal from the transfer medium, can be recycled or recovered.
  • the invention makes it possible to easily achieve electrical insulation of the edge of solar cells / solar modules.
  • a layer to be removed can be detached here as an entire layer package from a plurality of layer layers, in particular if the illumination takes place through the carrier substrate.
  • the transfer medium such as a film, in particular a self-adhesive film Nanostäube can be reduced in the room air. Undesirable residues like flakes that get through can deposit the decoating back on the semi-finished solar module, are effectively avoided with the new method.
  • the invention makes a contribution to environmental protection and valuable raw materials can be further processed.
  • the complete stripping of a carrier substrate in a desired area can be done by examining the transfer medium by checking whether the layer to be removed completely adheres there.
  • the possible absence of layer constituents allows the conclusion that this still adheres to the carrier substrate, since there was no possibility in the ablation process that the layer materials have escaped into the environment. Possibly.
  • removing layer is encapsulated between the carrier substrate and transfer medium.
  • the invention is suitable for the production or further processing of
  • Solar modules wherein the type of photoactive layer (inorganic: Si, CdTe, CIGS or organic) can be chosen freely.
  • the invention is suitable for other applications, eg in window construction in the production of insulating glass panes.
  • the removal of a multilayer coating is also areal and layer-layer-selective
  • the coating can thus be removed layer by layer.
  • the laser can be adjusted in its parameters, in order to apply only to the first layer layer respectively under the transfer medium or a specific layer layer under the transfer medium, e.g. to act ablatively under a film layer.
  • This can e.g. be adjusted by changing the wavelength and / or the pulse duration and / or the light intensity and / or the illumination angle to the surface normal and / or the polarization of the laser beam.
  • FIG. 1 does not show to scale a carrier substrate 5 on which a layer of three individual layer layers 2, 3 and 4 is arranged. It can be e.g. to act the layers of front, back and photoactive material of a solar cell.
  • the layer ie here to apply a transfer medium 1 to the last layer layer 2 of all layer layers.
  • the case described here is, for example, an adhesive film 1 which, with its adhesive side, contacts this last layer 2, as a result of which a firm adhesive bond is produced between the layer of the three layers and the film 1 and hitherto still the entire layer is attached to the carrier substrate 5.
  • the layer is illuminated in the edge regions from the side of the carrier substrate 5 with a pulsed laser beam 6 through the carrier substrate, the laser beam 6 interacting in each case with the first layer layer 4 in the illuminated regions and this layer layer 4 from the ablation process 4
  • Carrier substrate 5 triggers.
  • the laser is selected in terms of wavelength, pulse duration and intensity to match the illuminated layer 4.
  • FIG. 2 shows, here the ablatively dissolved layer of the individual layers 2, 3, 4 is between the glued-on foil and the carrier substrate
  • FIG. 3 shows the removed part 7a, i. the unit of film 1 and the two removed edge areas.
  • a portion 7b that has been debased in the edge remains behind.
  • the film in the non-ablative dissolved areas adheres to the layer less than the layer on the carrier substrate 5, the film dissolves again when peeled off from the layer, so that the non-ablative dissolved layer region on
  • Carrier substrate 5 remains.

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum zumindest bereichsweisen Entfernen einer Schicht (2,3,4), umfassend wenigstens eine Schichtlage, auf einem Trägersubstrat (5), insbesondere zur Randentschichtung von Solarzellen, bei dem zumindest ein Teilbereich der Schicht (2,3,4) des Trägersubstrates (5) durch Beleuchtung, insbesondere sukzessive fleckweise Beleuchtung mit einem, insbesondere gepulsten Laserstrahl (6) abgetragen wird, wobei zumindest auf dem zu entschichtenden Teilbereich des Trägersubstrates (5) ein Transfermedium (1) befestigt wird und beim Beleuchten mit dem Laserstrahl (6) die vom Trägersubstrat (5) gelösten Schichtbestandteile (2,3,4) am Transfermedium (1) anhaften, insbesondere auf das Transfermedium (1) übertragen werden und zusammen mit dem Transfermedium (1) nach Beendigung der Beleuchtung vom Trägersubstrat (5) entfernt werden.

Description

Verfahren zum Entfernen einer Schicht auf einem Trägersubstrat einer Solarzelle
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum zumindest bereichsweisen Entfernen einer Schicht auf einem Trägersubstrat, wobei die Schicht wenigstens eine
Schichtlage umfasst, insbesondere zur Randentschichtung von Solarzellen bzw. Solarmodulen, bei dem zumindest ein Teilbereich der Schicht des Trägersubstrates durch Beleuchtung, insbesondere sukzessive fleckweise Beleuchtung mit einem, insbesondere gepulsten Laserstrahl abgetragen wird.
Im Stand der Technik sind viele Anwendungen bekannt, bei denen Trägersubstrate, wie z.B. Platten aus Glas oder Keramik oder auch anderen Materialien in einem Herstellungsprozess mit einer Schicht aus ggfs. mehreren Schichtlagen versehen werden, beispielsweise einer funktionalen Schicht, z.B. umfassend leitende Elektrodenschichtlagen und/oder halbleitende Schichtlagen, was insbesondere das Gebiet der Solarzellen betrifft, sowie auch Reflektionsschichtla- gen für Licht oder Wärmestrahlung, was z.B. Fensteranwendungen betrifft.
Häufig muss nach einem Herstellungsprozess, bei dem eine solche Schicht z.B. vollflächig auf einem Substrat angebracht wurde, die Schicht nachträglich in bestimmten Bereichen, z.B. einem Plattenrand wieder entfernt werden.
BESTÄTIGUNGSKOPIE Bei Solarzellen, insbesondere den sogenannten Dünnschichtmodulen wird beispielsweise ein Randbereich der Solarzellensubstrate (z.B. transparente Glasplatten) nach der Herstellung wieder von der zuvor aufgebrachten Schicht befreit, um zum Einen einen Isolationsbereich zu schaffen und/oder zum Anderen eine sichere Einkapselung mit einer späteren Deckschicht zu erzielen.
Bei Fensteranwendung wird z.B. im Bereich des späteren Randverbundes eine Schicht entfernt, um eine Verklebung des Randverbundes herstellen zu können.
Der Gegenstand der Erfindung ist jedoch nicht auf diese beiden nur beispielhaft genannten Anwendungen beschränkt.
Im Anwendungsgebiet der Solartechnik sind z.B. mehrere Entschichtungsverfah- ren bekannt geworden.
Beispielsweise wird zur Entschichtung des Randes von Dünnschichtsolarzellen bzw. -modulen das Sandstrahlverfahren eingesetzt. Durch das Sandstrahlen können jedoch im Glassubstrat Mikrorisse initiiert werden, die beim späteren Einsatz im Freiland ein unerwünschtes Eindringen von Feuchtigkeit begünstigen können. Durch das Sandstrahlen ist weiterhin die Staubbelastung erhöht und das Strahlgut wird durch die Abrasion verunreinigt und muss gereinigt oder entsorgt werden.
In einem anderen Verfahren wird eine nasschemische Entschichtung
vorgenommen. Dabei wird eine geeignete Ätzpaste auf die zu entschichtenden Bereiche einer Solarzelle aufgetragen. Nach der chemischen Reaktion müssen Pastereste sowie Reaktionsrückstände von der Substratoberfläche des
Solarmoduls entfernt werden.
Auch das Entschichten mit Laserstrahlung wird im Gebiet der Solarzellen bzw. der Solarmodule eingesetzt, wobei ein Laserstrahl aus gepulstem Laserlicht mit einer geeigneten zeitlichen Pulsdauer und geeigneter Wellenlänge eine Substratoberfläche beleuchtet und so durch die sogenannte Laserablation eine' Schicht auf dem Substrat entfernt wird. Dieses Entfernen erfolgt jeweils nur in dem
Beleuchtungsfleck auf dem Substrat, so dass für ein größer flächiges Entfernen der Schicht der Laserstrahlfleck und das Substrat relativ zueinander bewegt werden und so ein sukzessiver fleckweiser Abtrag der Schicht erfolgt.
Bei dieser Laserablation erfolgt ein hoher Energieeintrag in den beleuchteten Schichtbereich innerhalb einer sehr kurzen Zeit von z.B. wenigen Nano-, Piko- oder sogar Femtosekunden, wobei bedingt durch die schnelle Erhitzung des Schichtmaterials und/oder Trägersubstrates die Schicht vom Trägersubstrat förmlich abgesprengt wird.
Um hier eine Belastung der Umgebung mit den entfernten und z.T. auch gesundheitsgefährlichen Schichtmaterialien zu vermeiden, werden bislang im Stand der Technik aufwändige Absauganlagen installiert, mit welchen die
Schichtmaterialen am Ort der Entstehung abgesaugt und aus dem Luftstrom ausgefiltert werden. Derartige Absauganlagen sind kosten- und wartungsintensiv, z.B. aufgrund der benötigten Reinigungen. Die ausgefilterten Materialien müssen weiterhin als Sondermüll entsorgt werden.
Diese vorgenannten Verfahren haben weiterhin den Nachteil, dass die wertvollen Materialien, z.B. solche, die für die Herstellung der photoaktiven Schicht von Solarzellen / Solarmodulen verwendet werden, nicht zurückgewonnen werden können und bei den beschriebenen Laserverfahren z.T. auch in die Umgebung verdampfen.
Aufgabe der Erfindung ist es, nach der Herstellung von Trägersubstraten mit jeglicher Art von ein- oder auch mehrlagiger Schicht diese Schicht zumindest bereichsweise wieder zu entfernen, z.B. bei Dünnschichtsolarmodulen den Rand zu entschichten und einen Isolationsbereich zu schaffen, wobei hierbei auf das beschriebene Laserverfahren zur Abtragung zurückgegriffen wird, jedoch die Schichtmaterialien kostengünstig und ohne großen apparativen Aufwand, insbesondere ohne Absaugung aufgefangen werden sollen. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass zumindest auf dem zu entschichtenden Teilbereich des Trägersubstrates ein Transfermedium befestigt bzw. angeordnet wird und beim Beleuchten mit dem Laserstrahl die vom
Trägersubstrat gelösten Schichtbestandteile am Transfermedium anhaften, insbesondere auf das Transfermedium übertragen werden und zusammen mit dem Transfermedium nach Beendigung der Beleuchtung vom Trägersubstrat entfernt werden.
So ist es ein wesentlicher Kerngedanke der Erfindung, dass es verhindert wird, dass die durch Laserablation abgesprengten Schichtmaterialien in alle
erdenklichen Raumrichtungen verteilt werden. Durch die Befestigung eines Transfermediums zumindest auf dem zu entschichtenden Teilbereich des
Trägersubstrates oder sogar vollflächig auf diesem werden die abgesprengten Schichtmaterialien auf ihrem Weg von der Trägersubstratoberfläche in den Raum aufgehalten, da diese sofort bei der Laserablation von dem Trägersubstrat auf das dem Trägersubstrat gegenüberliegende Transfermedium übertragen werden und spätestens mit Auftreffen auf der Oberfläche des Transfermedium dort anhaften, sofern eine Haftung nicht bereits schon durch die Befestigung des Transfermedium an der zu entfernenden Schicht erzielt ist.
Ein Transfermedium kann z.B. durch ein zum Trägersubstrat art- und/oder materialgleiches Substrat gebildet werden. In der Anwendung der EntSchichtung einer Solarzelle kann somit ein Transfermedium z.B. eine Glasplatte sein, die in Kontakt mit oder zumindest nahe der Oberfläche der zu entfernenden Schicht angeordnet wird, so dass abgesprengte Schichtmaterial sich unmittelbar dort anlagert und nicht in den freien Raum entweichen kann.
In einer anderen Ausführung kann es auch vorgesehen sein, dass das
Transfermedium durch eine Klebefolie gebildet wird, die mit ihrer klebenden Seite zumindest auf den Bereich einer zu entfernenden Schicht aufgeklebt wird. In einem solchen Fall haftet das zu entfernende Schichtmaterial bereits vor der Ablösung vom Trägersubstrat an der Folie aufgrund der Klebewirkung zwischen Folie und Schicht, bzw. zwischen Folie und der obersten Schichtlage dieser Schicht, sofern diese mehrere Schichtlagen aufweist.
Durch den Laserablationsprozess wird sodann das Schichtmaterial vom
Trägersubstrat gelöst, wobei es an der Folie befestigt bleibt und mit dieser vom Trägersubstrat nach Beendigung der Beleuchtung bzw. des Ablationsprozesses abgezogen werden kann.
Unabhängig von der Ausführung des Transfermediums kann es z.B. vorgesehen sein, dass der Laserstrahl die zu entfernende Schicht durch das Transfermedium hindurch beleuchtet. In diesem Fall ist das Transfermedium für den Laserstrahl transparent auszugestalten, damit dieser nicht oder nicht zu stark in dem
Transfermedium, z.B. einer Folie absorbiert wird.
In einer anderen Ausführung kann es auch vorgesehen sein, dass der Laserstrahl die zu entfernende Schicht durch das Trägersubstrat hindurch beleuchtet. Dies ist z.B. vorteilhaft, wenn die zu entfernende Schicht aus mehreren Schichtlagen besteht, da in diesem Fall der Laserstrahl unmittelbar diejenige Schichtlage trifft, über die alle Schichtlagen an dem Trägersubstrat befestigt sind.
Vorteilhaft ist es bei der Erfindung insgesamt, dass auch eine gute Möglichkeit besteht, die entfernten Schichtbestandteile, z.B. bei Solarzellen die Materialien der photoaktiven Schichtlagen, insbesondere nach Ablösen vom Transfermedium wieder zu verwerten bzw. zurückzugewinnen.
Besonders in der Anwendung bei Solarzellen kann mit der Erfindung auf einfache Weise eine elektrische Isolation des Randes von Solarzellen / Solarmodulen erreicht werden. Eine zu entfernende Schicht kann hier als gesamtes Schichtpaket aus mehreren Schichtlagen abgelöst werden, insbesondere wenn die Beleuchtung durch das Trägersubstrat erfolgt. Durch den Einsatz des Transfermedium, wie z.B. einer Folie, insbesondere einer selbstklebenden Folie können Nanostäube in der Raumluft reduziert werden. Unerwünschte Rückstände wie Flakes, die sich durch das Entschichten wieder auf dem halbfertigen Solarmodul anlagern können, werden mit dem neuen Verfahren effektiv vermieden.
Weiterhin leistet die Erfindung einen Beitrag zum Umweltschutz und wertvolle Rohstoffe können weiterverarbeitet werden.
Es besteht des Weiteren die Möglichkeit in einer Ausgestaltung der Erfindung eine einfache optische Qualitätskontrolle im Prozess der Entschichtung durchzuführen.
Beispielsweise kann das vollständige Entschichten eines Trägersubstrates in einem gewünschten Bereich durch Untersuchung des Transfermediums erfolgen, indem geprüft wird, ob die zu entfernende Schicht dort vollständig anhaftet. Das evtl. Fehlen von Schichtbestandteilen lässt den Rückschluss zu, dass dieser noch auf dem Trägersubstrat anhaftet, da im Ablationsprozess keine Möglichkeit bestand, dass die Schichtmaterialien in die Umgebung entwichen sind. Evtl.
Prozessfehler werden somit unmittelbar aufgedeckt, ohne dass das empfindliche Trägersubstrat selbst untersucht werden muss.
Ein zusätzlicher Vorteil ist es, dass auch schon bestehende Entschichtungsanla- gen nachgerüstet werden können. Hier können die bisherigen Absaugvorrichtungen stillgelegt bzw. entfernt werden, wobei dann erfindungsgemäß und mit allgemeiner Gültigkeit ein Transfermedium auf dem Trägersubstrat auf der Seite der Schicht angebracht wird, die entfernt werden soll, so dass diese zu
entfernende Schicht zwischen Trägersubstrat und Transfermedium eingekapselt ist.
Die Erfindung eignet sich zur Herstellung bzw. Weiterverarbeitung von
Solarmodulen, wobei die Art der photoaktiven Schicht (anorganisch: Si, CdTe, CIGS oder organisch) frei gewählt werden kann. Ebenso eignet sich die Erfindung für andere Anwendung, z.B. im Fensterbau bei der Herstellung von Isolierglasscheiben. In einer Ausgestaltung der Erfindung kann es auch vorgesehen sein, den Abtrag einer mehrlagigen Beschichtung auch flächig und schichtlagenselektiv
durchzuführen. In diesem Fall kann z.B. mit einer Folie dann die gewünschte Schichtlage einer Schicht flächig aufgenommen.
Hierfür ist es vorteilhaft die Beleuchtung durch das Transfermedium durchzuführen jedoch nicht hierauf beschränkt. Beginnend mit der unter dem Transfermedium angeordneten ersten Schichtlage kann die Beschichtung so Lage für Lage abgetragen werden. Hierfür ist es weiterhin vorteilhaft, wenn der Laser in seinen Parametern angepasst werden kann, um nur auf die jeweils zuerst unter dem Transfermedium angeordnete Schichtlage oder eine ganz bestimmte Schichtlage unter dem Transfermedium, z.B. unter einer Folie liegenden Schichtlage ablativ zu wirken.
Dies kann z.B. durch Änderung der Wellenlänge und/oder der Pulsdauer und/oder der Lichtintensität und/oder des Beleuchtungswinkels zur Flächennormalen und/oder der Polarisation des Laserstrahls eingestellt werden.
Ein Ausführungsbeispiel wird anhand der nachfolgenden Figuren beschrieben.
Die Figur 1 zeigt nicht maßstäblich ein Trägersubstrat 5, auf dem eine Schicht aus drei einzelnen Schichtlagen 2, 3 und 4 angeordnet ist. Es kann sich z.B. um die Schichten von Front-, Rückelektrode und photoaktivem Material einer Solarzelle handeln.
Erfindungsmäß ist es hier vorgesehen auf die Schicht, d.h. hier auf die letzte Schichtlage 2 aller Schichtenlagen ein Transfermedium 1 aufzubringen. In dem hier beschriebenen Fall handelt es sich beispielsweise um eine Klebefolie 1 , die mit ihrer klebenden Seite diese letzte Schichtlage 2 kontaktiert, wodurch eine feste klebende Verbindung zwischen der Schicht aus den drei Lagen und der Folie 1 hergestellt ist und bislang noch die gesamte Schicht an dem Trägersubstrat 5 befestigt ist. Gemäß Figur 1 wird nun in den Randbereichen von der Seite des Trägersubstrates 5 mit einem gepulsten Laserstrahl 6 durch das Trägersubstrat hindurch die Schicht beleuchtet, wobei der Laserstrahl 6 in den beleuchteten Bereichen jeweils mit der ersten Schichtlage 4 wechselwirkt und durch einen Ablationsprozess diese Schichtlage 4 vom Trägersubstrat 5 löst.
Um die Ablation zu bewirken, ist der Laser hinsichtlich Wellenlänge, Pulsdauer und Intensität passend zur beleuchteten Schichtlage 4 ausgewählt.
Wie Figur 2 zeigt, ist hier zunächst die ablativ gelöste Schicht aus den einzelnen Lagen 2,3,4, zwischen der aufgeklebten Folie und dem Trägersubstrat
eingekapselt. Da jedoch die Schichtlage 4 vom Trägersubstrat ablativ gelöst ist, kann nun durch Abziehen der Klebefolie 1 der jeweils gelöste Randbereich der Schicht in allen drei Lagen entfernt werden, da diese an der Folie 1 haftet. Figur 3 zeigt den entfernten Teil 7a, d.h. die Einheit aus Folie 1 und den beiden entferntem Randbereichen. Zurück bleibt auf dem Trägersubstrat gemäß Figur 4 ein im Rand entschichteter Teil 7b.
Da die Folie in den nicht ablativ gelösten Bereichen an der Schicht weniger haftet als die Schicht am Trägersubstrat 5, löst sich hier wieder die Folie bei Abziehen von der Schicht, so dass der nicht ablativ gelöste Schichtbereich am
Trägersubstrat 5 verbleibt.
Um einen kontrollierten Abriss aller Schichtlagen im ablativ gelösten Bereich von dem nicht gelösten Bereich zu erzielen, kann es in einer Weiterbildung auch vorgesehen sein, mit einem, z.B. demselben Laser zusätzlich zwischen diesen beiden Bereichen eine Sollbruchstelle zu erzeugen.

Claims

Patentansprüche
1. Verfahren zur zumindest bereichsweisen Randentschichtung von
Solarzellen, bei dem zumindest ein Teilbereich einer Schicht (2,3,4) des Solarzellen-Trägersubstrates (5) mit wenigstens einer Schichtlage durch Beleuchtung, insbesondere sukzessive fleckweise Beleuchtung mit einem, insbesondere gepulsten Laserstrahl (6) abgetragen wird, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest auf dem zu entschichtenden Teilbereich des Trägersubstrates (5) ein Transfermedium (1 ) befestigt wird und beim Beleuchten mit dem Laserstrahl (6) die vom Trägersubstrat (5) gelösten Schichtbestandteile (2,3,4) am Transfermedium (1 ) anhaften, insbesondere auf das Transfermedium (1 ) übertragen werden und zusammen mit dem Transfermedium (1 ) nach Beendigung der Beleuchtung vom Trägersubstrat (5) entfernt werden.
2. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass das
Transfermedium (1 ) durch eine Klebefolie (1 ) gebildet wird, die mit ihrer klebenden Seite zumindest auf den Bereich einer zu entfernenden Schicht (2,3,4) aufgeklebt wird.
3. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, dass der Laserstrahl (6) die zu entfernenden Schicht (2,3,4) durch das Transfermedium (1 ) hindurch beleuchtet.
4. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, dass der Laserstrahl (6) die zu entfernende Schicht (2,3,4) durch das Trägersubstrat (5) hindurch beleuchtet.
5. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, dass die entfernten Schichtbestandteile (2,3,4), insbesondere nach Ablösen vom Transfermedium (1 ) wiederverwertet / rückgewonnen werden.
PCT/EP2012/002244 2011-05-30 2012-05-25 Verfahren zum entfernen einer schicht auf einem trägersubstrat einer solarzelle WO2012163506A1 (de)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11602805B2 (en) 2018-03-29 2023-03-14 Hegla Boraident Gmbh & Co. Kg Coating removal devices and methods for removing coatings from sheets of glass, preferably laminated sheets of glass

Citations (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5744780A (en) * 1995-09-05 1998-04-28 The United States Of America As Represented By The United States Department Of Energy Apparatus for precision micromachining with lasers
JPH1177362A (ja) * 1997-09-12 1999-03-23 Amada Co Ltd レーザ加工方法及びその装置
JP2004322157A (ja) * 2003-04-25 2004-11-18 Nitto Denko Corp 被加工物の加工方法、及びこれに用いる粘着シート
JP2005252176A (ja) * 2004-03-08 2005-09-15 Dainippon Screen Mfg Co Ltd 基板処理装置および基板処理方法
JP2005313196A (ja) * 2004-04-28 2005-11-10 Hitachi Zosen Corp レーザー加工における集塵方法及び装置
DE102007015767A1 (de) * 2007-03-30 2008-10-02 Oerlikon Optics UK Ltd., Yarnton Methode zum Laserritzen von Solarzellen
JP2009142885A (ja) * 2007-12-18 2009-07-02 Happo Life Saisei:Kk ガラス刻印用レーザマーカおよびガラス刻印方法
JP2009154188A (ja) * 2007-12-27 2009-07-16 Olympus Corp レーザー加工方法、レーザー加工治具、レーザー加工装置
EP2133923A2 (de) * 2008-06-13 2009-12-16 Jenoptik Automatisierungstechnik GmbH Recycling-Verfahren für Dünnschichtsolarzellenmodule
US20100294423A1 (en) * 2007-12-07 2010-11-25 Denki Kagaku Kogyo Kabushiki Kaisha Protective film for laser processing and processing method using the same
WO2010136081A1 (en) * 2009-05-27 2010-12-02 Applied Materials, Inc. Fiber laser application for edge film removal process in solar cell applications

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4461616B2 (ja) * 2000-12-14 2010-05-12 ソニー株式会社 素子の転写方法、素子保持基板の形成方法、及び素子保持基板
SG153673A1 (en) * 2007-12-10 2009-07-29 Tinggi Tech Private Ltd Fabrication of semiconductor devices
DE102008038118A1 (de) * 2008-08-17 2010-02-18 Du, Keming, Dr. Verfahren und Anlagen zum Entschichten mit Laserstrahlen

Patent Citations (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5744780A (en) * 1995-09-05 1998-04-28 The United States Of America As Represented By The United States Department Of Energy Apparatus for precision micromachining with lasers
JPH1177362A (ja) * 1997-09-12 1999-03-23 Amada Co Ltd レーザ加工方法及びその装置
JP2004322157A (ja) * 2003-04-25 2004-11-18 Nitto Denko Corp 被加工物の加工方法、及びこれに用いる粘着シート
JP2005252176A (ja) * 2004-03-08 2005-09-15 Dainippon Screen Mfg Co Ltd 基板処理装置および基板処理方法
JP2005313196A (ja) * 2004-04-28 2005-11-10 Hitachi Zosen Corp レーザー加工における集塵方法及び装置
DE102007015767A1 (de) * 2007-03-30 2008-10-02 Oerlikon Optics UK Ltd., Yarnton Methode zum Laserritzen von Solarzellen
US20100294423A1 (en) * 2007-12-07 2010-11-25 Denki Kagaku Kogyo Kabushiki Kaisha Protective film for laser processing and processing method using the same
JP2009142885A (ja) * 2007-12-18 2009-07-02 Happo Life Saisei:Kk ガラス刻印用レーザマーカおよびガラス刻印方法
JP2009154188A (ja) * 2007-12-27 2009-07-16 Olympus Corp レーザー加工方法、レーザー加工治具、レーザー加工装置
EP2133923A2 (de) * 2008-06-13 2009-12-16 Jenoptik Automatisierungstechnik GmbH Recycling-Verfahren für Dünnschichtsolarzellenmodule
WO2010136081A1 (en) * 2009-05-27 2010-12-02 Applied Materials, Inc. Fiber laser application for edge film removal process in solar cell applications

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11602805B2 (en) 2018-03-29 2023-03-14 Hegla Boraident Gmbh & Co. Kg Coating removal devices and methods for removing coatings from sheets of glass, preferably laminated sheets of glass

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