DE102013207189A1 - Method and device for producing a photovoltaic cell - Google Patents

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren (300) zum Herstellen einer Fotovoltaikzelle (100), wobei das Verfahren (300) einen Schritt (302) des Beschichtens, einen Schritt (304) des Entfernens und einen Schritt (306) des Kontaktierens aufweist. Im Schritt (302 des Beschichtens wird ein Grundmaterial (108) der Fotovoltaikzelle (100) mit einer ersten Schicht (104) und mit einer darüber angeordneten zweiten Schicht (106) beschichtet. Die erste Schicht (104) wird mit einem ersten Dopanden dotiert abgeschieden. Die zweite Schicht (106) wird mit einem zweiten Dopanden dotiert abgeschieden. Im Schritt (304) des Entfernens wird ein erster Teilbereich (700) der ersten Schicht (104) entfernt, um ein mit dem ersten Dopanden dotiertes erstes Gebiet (704) zu erhalten. Ferner wird ein zweiter Teilbereich (900) der zweiten Schicht (106) entfernt, um ein mit dem zweiten Dopanden dotiertes zweites Gebiet (902) zu erhalten. Im Schritt (306) des Kontaktierens (306) wird das erste Gebiet (704) mit einem elektrisch leitfähigen ersten Anschluss (1100) kontaktiert. Ferner wird das zweite Gebiet (902) mit einem elektrisch leitfähigen zweiten Anschluss (1102) kontaktiert, um die Fotovoltaikzelle (100) zu erhalten.The invention relates to a method (300) for producing a photovoltaic cell (100), the method (300) having a step (302) of coating, a step (304) of removing and a step (306) of contacting. In the coating step (302), a base material (108) of the photovoltaic cell (100) is coated with a first layer (104) and a second layer (106) disposed above the first layer (104) is doped with a first dopant. The second layer (106) is deposited doped with a second dopant In step (304) of removing, a first portion (700) of the first layer (104) is removed to obtain a first region (704) doped with the first dopant Further, a second portion (900) of the second layer (106) is removed to obtain a second region (902) doped with the second dopant, in step (306) of contacting (306), the first region (704) Further, the second area (902) is contacted with an electrically conductive second terminal (1102) to obtain the photovoltaic cell (100).

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Figure DE102013207189A1_0001

Description

Stand der TechnikState of the art

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Herstellen einer Fotovoltaikzelle, auf eine entsprechende Vorrichtung sowie auf ein entsprechendes Computerprogrammprodukt.The present invention relates to a method for producing a photovoltaic cell, to a corresponding device and to a corresponding computer program product.

Eine Fotovoltaikzelle weist einen p-n-Übergang auf. Der p-n-Übergang ist ein Übergang zwischen einem p-dotierten Gebiet und einem n-dotierten Gebiet in einem Halbleitermaterial der Fotovoltaikzelle. Der p-n-Übergang ermöglicht eine Ladungstrennung von positiven und negativen Ladungen, die durch einfallendes Licht aufgrund des fotoelektrischen Effekts in dem Halbleitermaterial der Fotovoltaikzelle entstehen. A photovoltaic cell has a p-n junction. The p-n junction is a junction between a p-doped region and an n-doped region in a photovoltaic cell semiconductor material. The p-n junction allows charge separation of positive and negative charges resulting from incident light due to the photoelectric effect in the photovoltaic cell semiconductor material.

Der Stromfluss kann zwischen einer Vorderseite der Fotovoltaikzelle und einer gegenüberliegenden Rückseite der Fotovoltaikzelle erfolgen.The current flow can take place between a front side of the photovoltaic cell and an opposite rear side of the photovoltaic cell.

Die DE 10 2011 052 902 A1 beschreibt ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Aufdrucken von Metallkontakten auf ein Solarzellensubstrat.The DE 10 2011 052 902 A1 describes a method and apparatus for printing metal contacts on a solar cell substrate.

Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention

Vor diesem Hintergrund wird mit der vorliegenden Erfindung ein Verfahren zum Herstellen einer Fotovoltaikzelle, weiterhin eine Vorrichtung zum Herstellen einer Fotovoltaikzelle sowie schließlich ein entsprechendes Computerprogrammprodukt gemäß den Hauptansprüchen vorgestellt. Vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus den jeweiligen Unteransprüchen und der nachfolgenden Beschreibung.Against this background, the present invention provides a method for producing a photovoltaic cell, furthermore a device for producing a photovoltaic cell, and finally a corresponding computer program product according to the main claims. Advantageous embodiments emerge from the respective subclaims and the following description.

Eine Obstruktion oder Abschattung einer Fotovoltaikzelle kann reduziert werden, wenn ein p-n-Übergang der Fotovoltaikzelle in einem Substrat der Fotovoltaikzelle zwischen einem ersten Kontakt auf einer Rückseite des Substrats und einem benachbarten zweiten Kontakt angeordnet ist. Durch die Kontakte auf der Rückseite kann die Vorderseite kontaktfrei ausgeführt werden. Durch die reduzierte Obstruktion kann mehr Licht pro Fläche in das Substrat eindringen und dort Ladungen erzeugen. An obstruction or shading of a photovoltaic cell can be reduced if a p-n junction of the photovoltaic cell in a substrate of the photovoltaic cell is arranged between a first contact on a back side of the substrate and an adjacent second contact. Through the contacts on the back, the front can be performed contactless. Due to the reduced obstruction, more light per area can penetrate into the substrate and generate charges there.

Eine Ausgestaltung des p-n-Übergangs als Übergang zwischen einem amorphen Halbleitermaterial und einem kristallinen Halbleitermaterial kann in einer verbesserten Ladungstrennung resultieren. Durch die verbesserte Ladungstrennung kann ein elektrischer Verlust in der Fotovoltaikzelle reduziert werden. An embodiment of the p-n junction as a junction between an amorphous semiconductor material and a crystalline semiconductor material may result in improved charge separation. The improved charge separation can reduce electrical loss in the photovoltaic cell.

Durch eine Kombination einer Anordnung beider Kontakte auf der Rückseite und einem heterogenen p-n-Übergang kann ein Gesamtwirkungsgrad der Fotovoltaikzelle erhöht werden. By combining an arrangement of both contacts on the rear side and a heterogeneous p-n junction, an overall efficiency of the photovoltaic cell can be increased.

Um die Kontakte und das p-dotierte Gebiet sowie das n-dotierte Gebiet auf der Rückseite einfach und effizient herzustellen, können verschiedene Schichten verschiedenartigen Materials vollflächig auf dem Halbleitermaterial angeordnet werden. Teilbereiche jeweils zumindest je einer der Schichten können entfernt werden, um die Gebiete auszubilden. In order to produce the contacts and the p-doped region as well as the n-doped region on the back easily and efficiently, various layers of different material can be arranged over the entire surface of the semiconductor material. Subareas, in each case at least one of the layers, can be removed in order to form the regions.

Durch das unkomplizierte Beschichten und Entfernen kann eine Herstellung der Fotovoltaikzelle vereinfacht werden. Eine Prozesssicherheit der Herstellung kann verbessert werden.Due to the uncomplicated coating and removal, a production of the photovoltaic cell can be simplified. Process reliability of production can be improved.

Es wird ein Verfahren zum Herstellen einer Fotovoltaikzelle vorgestellt, wobei das Verfahren die folgenden Schritte aufweist:
Beschichten eines Grundmaterials der Fotovoltaikzelle mit einer ersten Schicht und mit einer darüber angeordneten zweiten Schicht, wobei die erste Schicht mit einem ersten Dopanden dotiert abgeschieden wird und die zweite Schicht mit einem zweiten Dopanden dotiert abgeschieden wird;
Entfernen eines ersten Teilbereichs der ersten Schicht und eines zweiten Teilbereichs der zweiten Schicht, um ein mit dem ersten Dopanden dotiertes erstes Gebiet und ein mit dem zweiten Dopanden dotiertes zweites Gebiet zu erhalten; und
Kontaktieren des ersten Gebiets mit einem elektrisch leitfähigen ersten Anschluss und des zweiten Gebiets mit einem elektrisch leitfähigen zweiten Anschluss, um die Fotovoltaikzelle zu erhalten.A method for producing a photovoltaic cell is presented, the method comprising the following steps:
Coating a base material of the photovoltaic cell with a first layer and having a second layer disposed above, wherein the first layer is deposited doped with a first dopant and the second layer is doped doped with a second dopant;
Removing a first portion of the first layer and a second portion of the second layer to obtain a first region doped with the first dopant and a second region doped with the second dopant; and
Contacting the first region with an electrically conductive first terminal and the second region with an electrically conductive second terminal to obtain the photovoltaic cell.

Weiterhin wird eine Vorrichtung zum Herstellen einer Fotovoltaikzelle vorgestellt, wobei die Vorrichtung die folgenden Merkmale aufweist:
eine Einrichtung zum Beschichten, die dazu ausgebildet ist ein Grundmaterial der Fotovoltaikzelle mit einer ersten Schicht und mit einer darüber angeordneten zweiten Schicht zu beschichten, wobei die erste Schicht mit einem ersten Dopanden dotiert abgeschieden wird und die zweite Schicht mit einem zweiten Dopanden dotiert abgeschieden wird;
eine Einrichtung zum Entfernen, die dazu ausgebildet ist, einen ersten Teilbereich der ersten Schicht und einen zweiten Teilbereich der zweiten Schicht zu entfernen, um ein mit dem ersten Dopanden dotiertes erstes Gebiet und ein mit dem zweiten Dopanden dotiertes zweites Gebiet zu erhalten; und
eine Einrichtung zum Kontaktieren, die dazu ausgebildet ist, das erste Gebiet mit einem elektrisch leitfähigen ersten Anschluss und das zweite Gebiet mit einem elektrisch leitfähigen zweiten Anschluss zu kontaktieren, um die Fotovoltaikzelle zu erhalten. Furthermore, an apparatus for producing a photovoltaic cell is presented, the apparatus having the following features:
a coating device configured to coat a base material of the photovoltaic cell with a first layer and a second layer arranged above it, wherein the first layer is deposited doped with a first dopant and the second layer is doped with a second dopant;
removing means configured to remove a first portion of the first layer and a second portion of the second layer to obtain a first region doped with the first dopant and a second region doped with the second dopant; and
a device for contacting, which is designed to contact the first region with an electrically conductive first terminal and the second region with an electrically conductive second terminal in order to obtain the photovoltaic cell.

Unter einem Grundmaterial kann eine Scheibe oder ein Wafer aus einem Halbleitermaterial verstanden werden. Das Grundmaterial kann eine Dotierung mit einem Dopanden aufweisen. Ein Dopand kann eine chemische Spezies sein, die beim Einlagern von geringen Mengen der Spezies in ein Kristallgitter des Halbleitermaterials entweder als Elektronen-Akzeptor oder als Elektronen-Donator wirkt. Das Einlagern kann als Dotieren bezeichnet werden. Die Schichten können als Ausgangsmaterial das Halbleitermaterial oder ein anderes Halbleitermaterial aufweisen. Eigenschaften des Halbleitermaterials des Grundmaterials können verschieden von Eigenschaften des Halbleitermaterials zumindest einer der Schichten sein. Die Schichten können vollflächig auf einem Arbeitsbereich des Grundmaterials abgeschieden werden, wobei der Arbeitsbereich beispielsweise einen Rand des Grundmaterials aussparen kann. Der erste Dopand und der zweite Dopand können verschieden dotierend wirken. Das erste Gebiet und das zweite Gebiet können in einzelne Teilgebiete aufgeteilt sein. Die Teilgebiete können streifenförmig nebeneinander auf dem Grundmaterial angeordnet sein. Ein elektrisch leitender Anschluss kann als metallische Schicht ausgeführt werden. Der elektrisch leitende Anschluss kann unter Verwendung einer Zwischenschicht zwischen der metallischen Schicht und den dotierten Gebieten ausgeführt werden. A base material may be understood to be a wafer or a wafer made of a semiconductor material. The base material can be one Have doping with a dopant. A dopant may be a chemical species that acts as either an electron acceptor or an electron donor upon incorporation of small amounts of the species into a crystal lattice of the semiconductor material. The storage can be referred to as doping. The layers may comprise as starting material the semiconductor material or another semiconductor material. Properties of the semiconductor material of the base material may be different from properties of the semiconductor material of at least one of the layers. The layers can be deposited over the whole area on a working area of the base material, whereby the working area can for example avoid an edge of the base material. The first dopand and the second dopand can have different doping effects. The first area and the second area may be divided into individual subareas. The subregions may be arranged in strips next to each other on the base material. An electrically conductive connection can be designed as a metallic layer. The electrically conductive terminal may be formed using an intermediate layer between the metallic layer and the doped regions.

Der Schritt des Beschichtens und der Schritt des Entfernens können je in zwei Teilschritten ausgeführt werden, wobei der erste Teilbereich entfernt wird, nachdem die erste Schicht abgeschieden ist, und die zweite Schicht abgeschieden wird, nachdem der erste Teilbereich entfernt ist und der zweite Teilbereich entfernt wird, nachdem die zweite Schicht abgeschieden ist. Durch das Entfernen des ersten Teilbereichs der ersten Schicht entsteht eine Lücke, in welche die zweite Schicht abgeschieden wird. Der zweite Teilbereich kann entfernt werden, um die erste Schicht freizulegen. Dabei können Restbereiche der zweiten Schicht auf der ersten Schicht verbleiben. Durch die Aufteilung in Teilschritte kann das Verfahren einfach ausgeführt werden.The coating step and the removing step may each be performed in two substeps, wherein the first portion is removed after the first layer is deposited and the second layer is deposited after the first portion is removed and the second portion is removed after the second layer is deposited. Removal of the first portion of the first layer creates a gap into which the second layer is deposited. The second portion can be removed to expose the first layer. Remaining regions of the second layer may remain on the first layer. By dividing into sub-steps, the process can be easily performed.

Die erste und die zweite Schicht können aufeinander abfolgend abgeschieden werden und der erste Teilbereich und der zweite Teilbereich können aufeinander abfolgend entfernt werden. Der erste Teilbereich kann entfernt werden, währen er von der zweiten Schicht bedeckt ist. Dadurch können die Schichten in einer Abfolge aufgebracht werden und die Teilbereiche in einer Abfolge entfernt werden.The first and second layers may be sequentially deposited, and the first portion and the second portion may be sequentially removed. The first portion may be removed while covered by the second layer. As a result, the layers can be applied in a sequence and the subregions removed in a sequence.

Beim Entfernen des ersten Teilbereichs kann ferner ein auf dem ersten Teilbereich angeordneter dritter Teilbereich der zweiten Schicht entfernt werden, um das mit dem zweiten Dopanden dotierte zweite Gebiet zu erhalten. Der erste Teilbereich kann zusammen mit dem dritten Teilbereich entfernt werden. Beim Entfernen des ersten Teilbereichs und des dritten Teilbereichs kann sich aus der ersten Schicht und der zweiten Schicht eine mit dem zweiten Dopanden dotierte Mischschicht oder ein Mischbereich als das zweite Gebiet ausbilden. Die Mischschicht kann einen Anteil des Grundmaterials umfassen.When removing the first partial area, a third partial area of the second layer arranged on the first partial area can furthermore be removed in order to obtain the second area doped with the second dopant. The first subarea can be removed together with the third subarea. When removing the first subregion and the third subregion, a mixed layer doped with the second dopant or a mixing region may form from the first layer and the second layer as the second region. The mixed layer may comprise a portion of the base material.

Die zweite Schicht kann mit einer größeren Konzentration des zweiten Dopanden abgeschieden werden, als eine Konzentration des ersten Dopanden in der ersten Schicht, um beim Entfernen des ersten Teilbereichs und des dritten Teilbereichs in der Mischschicht die Dotierung des ersten Teilbereichs zu überkompensieren und das mit dem zweiten Dopanden dotierte zweite Gebiet zu erhalten. Beim Entfernen des ersten Teilbereichs und des dritten Teilbereichs können sich die absoluten Mengen der Dopanden in beiden Schichten kompensieren, sodass das zweite Gebiet mit dem ersten Dopanden und dem zweiten Dopanden dotiert ist, wobei ein Einfluss des zweiten Dopanden auf die elektrischen Eigenschaften des zweiten Gebiets überwiegt. The second layer may be deposited with a larger concentration of the second dopant than a concentration of the first dopant in the first layer to overcompensate the doping of the first portion when removing the first portion and the third portion in the mixed layer To obtain dopants doped second area. When the first subregion and the third subregion are removed, the absolute amounts of the dopants in both layers can compensate so that the second region is doped with the first dopant and the second dopand, wherein an influence of the second dopant on the electrical properties of the second region predominates ,

Die erste Schicht kann mit einem Akzeptormaterial dotiert abgeschieden werden, um ein p-dotiertes Emittergebiet zu erhalten. Die zweite Schicht kann mit einem Donatormaterial dotiert abgeschieden werden, um ein n-dotiertes Basisgebiet zu erhalten. Ein Akzeptormaterial kann ein Bindungselektron weniger aufweisen, als das Halbleitermaterial. Ein Donatormaterial kann ein Bindungselektron mehr aufweisen, als das Halbleitermaterial. Das Donatormaterial kann das Akzeptormaterial gut kompensieren. The first layer may be doped doped with an acceptor material to obtain a p-doped emitter region. The second layer may be doped with a donor material doped to obtain an n-doped base region. An acceptor material may have one binding electron less than the semiconductor material. A donor material may have one more bonding electron than the semiconductor material. The donor material can well compensate for the acceptor material.

Der erste Teilbereich und alternativ oder ergänzend der zweite Teilbereich kann unter Verwendung von Laserenergie, insbesondere unter Verwendung von gerichteter Laserenergie entfernt werden. Laserenergie kann gut gebündelt werden. Ein Laserstrahl kann mit einer großen Geschwindigkeit bewegt werden. Bei Laserenergie können in einem Arbeitsgang in unterschiedlichen Bearbeitungsbereichen unterschiedliche Energiemengen eingebracht werden.The first partial area and, alternatively or additionally, the second partial area can be removed using laser energy, in particular using directional laser energy. Laser energy can be well bundled. A laser beam can be moved at a high speed. With laser energy different amounts of energy can be introduced in a single operation in different processing areas.

Der erste Teilbereich und alternativ oder ergänzend der zweite Teilbereich kann durch eine Laserablation entfernt werden. Bei einer Laserablation kann das vom Laser bestrahlte Material verdampft werden, ohne umliegendes Material thermisch zu schädigen. The first portion and, alternatively or in addition, the second portion may be removed by laser ablation. In the case of a laser ablation, the material irradiated by the laser can be vaporized without thermally damaging the surrounding material.

Das Verfahren kann einen Schritt des Isolierens aufweisen, in dem das erste Gebiet durch ein Entfernen von Material von dem zweiten Gebiet elektrisch isoliert wird. Das erste Gebiet kann von dem zweiten Gebiet durch Nuten oder Gräben isoliert werden, die bis auf das Grundmaterial reichen. The method may include a step of isolating in which the first region is electrically isolated by removing material from the second region. The first region can be isolated from the second region by grooves or trenches that extend down to the base material.

Das Grundmaterial kann kristallin vorliegen, wobei zwischen dem Grundmaterial und der ersten Schicht eine Zwischenschicht aus amorphem Halbleitermaterial abgeschieden wird. Durch eine Schichtgrenze zwischen amorphem und kristallinem Halbleitermaterial kann ein elektrischer Wirkungsgrad der Fotovoltaikzelle erhöht werden, da Rekombinationsverluste von Ladungspaaren an der Schichtgrenze reduziert sind.The base material may be crystalline, with an intermediate layer of amorphous material between the base material and the first layer Semiconductor material is deposited. By a layer boundary between amorphous and crystalline semiconductor material, an electrical efficiency of the photovoltaic cell can be increased since recombination losses of charge pairs are reduced at the layer boundary.

Von Vorteil ist auch ein Computerprogrammprodukt mit Programmcode, der auf einem maschinenlesbaren Träger wie einem Halbleiterspeicher, einem Festplattenspeicher oder einem optischen Speicher gespeichert sein kann und zur Durchführung des Verfahrens nach einer der vorstehend beschriebenen Ausführungsformen verwendet wird, wenn das Programmprodukt auf einem Computer oder einer Vorrichtung ausgeführt wird.A computer program product with program code which can be stored on a machine-readable carrier such as a semiconductor memory, a hard disk memory or an optical memory and is used to carry out the method according to one of the embodiments described above if the program product is installed on a computer or a device is also of advantage is performed.

Die Erfindung wird nachstehend anhand der beigefügten Zeichnungen beispielhaft näher erläutert. Es zeigen:The invention will now be described by way of example with reference to the accompanying drawings. Show it:

1 eine Darstellung einer Fotovoltaikzelle mit heterogenen Übergängen zu einem Emitterbereich und einem Basisbereich; 1 a representation of a photovoltaic cell with heterogeneous transitions to an emitter region and a base region;

2 eine Darstellung einer rückseitenkontaktierten Fotovoltaikzelle gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung; 2 a representation of a back-contacted photovoltaic cell according to an embodiment of the present invention;

3 ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens zum Herstellen einer Fotovoltaikzelle gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung; 3 a flowchart of a method for producing a photovoltaic cell according to an embodiment of the present invention;

4 Darstellungen eines Grundmaterials einer Fotovoltaikzelle vor einem Beschichten gemäß verschiedenen Ausführungsbeispielen der vorliegenden Erfindung; 4 Illustrations of a base material of a photovoltaic cell before coating according to various embodiments of the present invention;

5 eine Darstellung eines mit einer Zwischenschicht beschichteten Grundmaterials einer Fotovoltaikzelle gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung; 5 a representation of an interlayer coated base material of a photovoltaic cell according to an embodiment of the present invention;

6 eine Darstellung eines mit einer ersten Schicht beschichteten Grundmaterials einer Fotovoltaikzelle gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung; 6 a representation of a first layer coated base material of a photovoltaic cell according to an embodiment of the present invention;

7 eine Darstellung eines Entfernens eines ersten Teilbereichs einer ersten Schicht einer Fotovoltaikzelle gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung; 7 a representation of a removal of a first portion of a first layer of a photovoltaic cell according to an embodiment of the present invention;

8 eine Darstellung eines mit einer zweiten Schicht beschichteten Grundmaterials einer Fotovoltaikzelle gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung; 8th a representation of a coated with a second layer base material of a photovoltaic cell according to an embodiment of the present invention;

9 eine Darstellung eines Entfernens eines zweiten Teilbereichs einer zweiten Schicht einer Fotovoltaikzelle gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung; 9 a representation of a removal of a second portion of a second layer of a photovoltaic cell according to an embodiment of the present invention;

10 eine Darstellung eines Kontaktierens eines ersten Gebiets und eines zweiten Gebiets mit einer Pufferschicht einer Fotovoltaikzelle gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung; 10 an illustration of contacting a first region and a second region with a buffer layer of a photovoltaic cell according to an embodiment of the present invention;

11 eine Darstellung eines Kontaktierens eines ersten Gebiets mit einem ersten Anschluss und eines zweiten Gebiets mit einem zweiten Anschluss einer Fotovoltaikzelle gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung; 11 an illustration of contacting a first region having a first terminal and a second region with a second terminal of a photovoltaic cell according to an embodiment of the present invention;

12 eine Darstellung eines von einem ersten Gebiet isolierten zweiten Gebiets einer Fotovoltaikzelle gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung; 12 a representation of a isolated from a first region of the second region of a photovoltaic cell according to an embodiment of the present invention;

13 eine Darstellung eines mit einer Zwischenschicht, einer ersten Schicht und einer zweiten Schicht beschichteten Grundmaterials einer Fotovoltaikzelle gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung; 13 a representation of a coated with an intermediate layer, a first layer and a second layer base material of a photovoltaic cell according to an embodiment of the present invention;

14 eine Darstellung eines Entfernens eines ersten Teilbereichs einer ersten Schicht und eines dritten Teilbereichs einer zweiten Schicht einer Fotovoltaikzelle gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung; 14 a representation of a removal of a first portion of a first layer and a third portion of a second layer of a photovoltaic cell according to an embodiment of the present invention;

15 eine Darstellung eines Entfernens eines zweiten Teilbereichs einer zweiten Schicht einer Fotovoltaikzelle gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung; 15 a representation of a removal of a second portion of a second layer of a photovoltaic cell according to an embodiment of the present invention;

16 eine Darstellung eines Isolierens eines ersten Gebiets von einem zweiten Gebiet einer Fotovoltaikzelle gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung; 16 a representation of insulating a first region of a second region of a photovoltaic cell according to an embodiment of the present invention;

17 eine Darstellung eines Vergleichs von Absorptionsspektren amorphen Siliziums und mikrokristallinen Siliziums; und 17 a plot of a comparison of absorption spectra of amorphous silicon and microcrystalline silicon; and

18 ein Blockschaltbild einer Vorrichtung zum Herstellen einer Fotovoltaikzelle gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. 18 a block diagram of an apparatus for producing a photovoltaic cell according to an embodiment of the present invention.

In der nachfolgenden Beschreibung günstiger Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung werden für die in den verschiedenen Figuren dargestellten und ähnlich wirkenden Elemente gleiche oder ähnliche Bezugszeichen verwendet, wobei auf eine wiederholte Beschreibung dieser Elemente verzichtet wird.In the following description of favorable embodiments of the present invention, the same or similar reference numerals are used for the elements shown in the various figures and similar acting, with a repeated description of these elements is omitted.

1 zeigt eine Darstellung einer Fotovoltaikzelle 100 mit heterogenen Übergängen 102 zu einem Emitterbereich 104 und einem Basisbereich 106. Die Fotovoltaikzelle 100 weist ein Grundmaterial 108 aus einem kristallinen Halbleitermaterial auf. Der Emitterbereich 104 und der Basisbereich 106 sind auf gegenüberliegenden Seiten des Grundmaterials 108 angeordnet. Der Emitterbereich 104 ist auf einer Lichteinfallsseite der Fotovoltaikzelle 100 angeordnet. Der Basisbereich 106 ist auf einer Rückseite der Fotovoltaikzelle 100 angeordnet. Die Übergänge 102 sind als Zwischenschichten 102 aus intrinsisch leitendem amorphem Silizium (i-aSi) zwischen dem Emitterbereich 104 bzw. dem Basisbereich 106 und dem Grundmaterial 108 angeordnet. Der Emitterbereich 104 und der Basisbereich 106 sind aus einem amorphen Halbleitermaterial ausgeführt. Der Emitterbereich 104 ist als p-dotiertes amorphes Silizium (p-aSi) ausgeführt. Der Basisbereich 106 ist als n-dotiertes amorphes Silizium (n-aSi) ausgeführt. Das Grundmaterial 108 ist als schwach n-dotiertes kristallines Silizium ausgeführt. Auf der Lichteinfallsseite ist der Emitterbereich 104 durch eine leitfähige transparente Oxidschicht 110 (TCO) abgedeckt. Auf der Rückseite ist das Basisgebiet 106 ebenfalls mit einer leitfähigen Oxidschicht 110 abgedeckt. Auf der Lichteinfallsseite ist auf der transparenten leitfähigen Oxidschicht 110 ein Gitter 112 aus Silber als elektrischer Emitteranschluss 112 angeordnet. Auf der Rückseite ist auf der Oxidschicht 110 ein flächiger Rückenkontakt 114 aus Silber als Basisanschluss 114 angeordnet. 1 shows a representation of a photovoltaic cell 100 with heterogeneous transitions 102 to an emitter area 104 and a base area 106 , The photovoltaic cell 100 has a base material 108 made of a crystalline semiconductor material. The emitter area 104 and the base area 106 are on opposite sides of the base material 108 arranged. The emitter area 104 is on a light incident side of the photovoltaic cell 100 arranged. The base area 106 is on a back side of the photovoltaic cell 100 arranged. The transitions 102 are as intermediate layers 102 of intrinsically conductive amorphous silicon (i-aSi) between the emitter region 104 or the base area 106 and the basic material 108 arranged. The emitter area 104 and the base area 106 are made of an amorphous semiconductor material. The emitter area 104 is designed as p-doped amorphous silicon (p-aSi). The base area 106 is designed as n-doped amorphous silicon (n-aSi). The basic material 108 is designed as weakly n-doped crystalline silicon. On the light incidence side is the emitter area 104 through a conductive transparent oxide layer 110 (TCO) covered. On the back is the base area 106 also with a conductive oxide layer 110 covered. On the light incident side is on the transparent conductive oxide layer 110 a grid 112 made of silver as an electrical emitter connection 112 arranged. On the back is on the oxide layer 110 a flat back contact 114 made of silver as basic connection 114 arranged.

Mit Heteroübergang-Solarzellen 100 aus amorphem (aSi) und kristallinem (cSi) Silizium können wegen der niedrigeren Sperrsättigungsströme der Emitter 104 im Vergleich zu cSi-Homoübergang-Solarzellen deutlich erhöhte offene Klemmenspannungen erzielt werden. Das Wirkungsgradpotenzial von Heteroübergangzellen 100 liegt ein bis zwei Prozent absolut über dem Wirkungsgradpotenzial von Homoübergangzellen. Die Heteroübergangzellen 100 verfügen über einen dotierten aSi-Heteroemitter 104. Der derzeit erzielbare maximale Wirkungsgrad liegt bei 23.7 %. In 1 ist der Aufbau einer Heteroübergangs-Solarzelle 100 dargestellt.With heterojunction solar cells 100 of amorphous (aSi) and crystalline (cSi) silicon may be due to the lower blocking saturation currents of the emitters 104 significantly higher open terminal voltages can be achieved compared to cSi homojunction solar cells. The efficiency potential of heterojunction cells 100 is one to two percent absolute above the efficiency potential of Homoübergangzellen. The heterojunction cells 100 have a doped aSi hetero emitter 104 , The currently achievable maximum efficiency is 23.7%. In 1 is the construction of a heterojunction solar cell 100 shown.

Die Dotierung des Emitters 104 ermöglicht die Bildung eines p-n-Übergangs und damit die Extraktion der durch Sonnenlicht generierten Ladungsträger. Die amorphe Siliziumschicht 102, die üblicherweise zwischen 5 nm und 20 nm dick ist, passiviert die Waferoberfläche der Solarzelle 100 und verringert so die Rekombinationsrate der durch Sonnenlicht erzeugten Ladungsträger. Dadurch wird die Konzentration der Ladungsträger in der Solarzelle 100 erhöht. Durch die höhere Ladungsträgerkonzentration kommt es zu einer größeren Aufspaltung der Quasi-Ferminiveaus in der Zelle 100, was gleichbedeutend mit einer höheren erreichbaren elektrischen Spannung an den elektrischen Kontakten der Solarzelle 100 ist.The doping of the emitter 104 allows the formation of a pn junction and thus the extraction of the solar cells generated by sunlight. The amorphous silicon layer 102 , which is usually between 5 nm and 20 nm thick, passivates the wafer surface of the solar cell 100 and thus reduces the recombination rate of the solar cells generated by the charge carriers. This will increase the concentration of charge carriers in the solar cell 100 elevated. The higher charge carrier concentration leads to a greater splitting of the quasi-Fermi levels in the cell 100 What synonymous with a higher achievable electrical voltage at the electrical contacts of the solar cell 100 is.

Durch die hohe Dotierung des aSi-Emitters 104 wird im Emitter 104 Licht absorbiert, das nicht zur Stromerzeugung in der Solarzelle 100 beiträgt. Das im Emitter 104 absorbierte Licht geht für die Energieumwandlung verloren. Weitere ca. 5 % des eingestrahlten Sonnenlichts werden durch das Metallgrid 112 auf der Vorderseite abgeschattet.Due to the high doping of the aSi emitter 104 is in the emitter 104 Light that does not absorb electricity in the solar cell 100 contributes. That in the emitter 104 absorbed light is lost for energy conversion. Another 5% of the incident sunlight is through the metal grid 112 shaded on the front.

2 zeigt eine Darstellung einer rückseitenkontaktierten Fotovoltaikzelle 100 gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Die Fotovoltaikzelle 100 entspricht im Wesentlichen der Fotovoltaikzelle in 1. Im Gegensatz zu 1 ist das Emittergebiet 104 benachbart zu dem Basisgebiet 106 auf der Rückseite der Fotovoltaikzelle 100 angeordnet. Das Emittergebiet 104 und das Basisgebiet 106 sind als aufeinander folgende Steifen ausgeführt, die abwechselnd auf dem Grundmaterial 108 angeordnet sind. Die Streifen sind durch einen geringen Abstand zueinander elektrisch voneinander isoliert. Hier ist zwischen dem Emittergebiet 104 und dem Grundmaterial 108 bzw. zwischen dem Basisgebiet 106 und dem Grundmaterial 108 keine Zwischenschicht angeordnet. Das amorphe Halbleitermaterial des Emittergebiets 104 und des Basisgebiets 106 ist direkt auf dem kristallinen Halbleitermaterial des Grundmaterials 108 angeordnet. Somit besteht der heterogene Übergang direkt zwischen dem kristallinen Grundmaterial 108 und dem amorphen Material des Emittergebiets 104 und des Basisgebiets 106. Die elektrischen Anschlüsse 112, 114 sind in Aluminium ausgeführt. Aluminium kann verwendet werden, da auf der Rückseite keine Einschränkungen beim Leitungsquerschnitt der Anschlüsse 112, 114 bestehen. Eine Kontaktfläche der Anschlüsse 112, 114 zu den Emittergebieten 104 und den Basisgebieten 106 ist durch eine Siliziumdioxid-Schicht 200 mit Aussparungen zum Kontaktieren begrenzt. Die Anschlüsse 112, 114 sind in den Aussparungen elektrisch leitend mit dem Emittergebiet 104 und dem Basisgebiet 106 verbunden. Auf der Lichteinfallsseite ist die Fotovoltaikzelle 100 ebenfalls durch eine Siliziumdioxid-Schicht 200 passiviert. Auf der Siliziumdioxid-Schicht 200 ist eine strukturierte Siliziumnitrid-Schicht 202 mit Anti-Reflex-Beschichtung angeordnet. 2 shows a representation of a back-contacted photovoltaic cell 100 according to an embodiment of the present invention. The photovoltaic cell 100 corresponds essentially to the photovoltaic cell in 1 , In contrast to 1 is the emitter area 104 adjacent to the base area 106 on the back of the photovoltaic cell 100 arranged. The emitter area 104 and the base area 106 are executed as successive stiffeners, alternating on the base material 108 are arranged. The strips are electrically isolated from each other by a small distance from each other. Here is between the emitter area 104 and the basic material 108 or between the base area 106 and the basic material 108 no intermediate layer arranged. The amorphous semiconductor material of the emitter region 104 and the base area 106 is directly on the crystalline semiconductor material of the base material 108 arranged. Thus, the heterogeneous transition exists directly between the crystalline base material 108 and the amorphous material of the emitter region 104 and the base area 106 , The electrical connections 112 . 114 are made of aluminum. Aluminum can be used as there are no restrictions on the cable cross-section of the connections on the rear 112 . 114 consist. A contact surface of the connections 112 . 114 to the emitter areas 104 and the base areas 106 is through a silicon dioxide layer 200 limited with recesses for contacting. The connections 112 . 114 are electrically conductive in the recesses with the emitter region 104 and the base area 106 connected. On the light incident side is the photovoltaic cell 100 also through a silicon dioxide layer 200 passivated. On the silicon dioxide layer 200 is a structured silicon nitride layer 202 arranged with anti-reflective coating.

Durch eine Rückseitenkontaktierung, wie sie in 2 dargestellt ist, können beide Effekte, Absorptionsverlust im aSi-Emitter 104 und Gridabschattung vermieden werden. Bei dieser sogenannten IBC (Interdigitated Back Contact)-Solarzelle 100 sind beide Kontakte, Emitter 104 und Basiskontakt 106, nebeneinander auf der Rückseite platziert, was eine Metallisierung der Vorderseite überflüssig macht. Solche IBC-Zellen 100, die eine Heterostruktur 102 und Rückkontaktierung miteinander kombinieren, können ein Wirkungsgradpotenzial kristalliner Solarzellen von über 25 % erschließen. Through back contact, as in 2 shown, both effects, absorption loss in the aSi emitter 104 and Gridabschattung be avoided. In this so-called IBC (Interdigitated Back Contact) solar cell 100 are both contacts, emitter 104 and basic contact 106 , placed side by side on the back, eliminating the need for metallization of the front. Such IBC cells 100 that have a heterostructure 102 and back contact can combine an efficiency potential of crystalline solar cells of more than 25%.

p- und n-dotierte aSi-Emittergebiete 104 und -Basisgebiete 106 auf der Rückseite können durch Lithografieprozesse in Kombination mit nasschemischer Strukturierung hergestellt werden. p- and n-doped aSi emitter regions 104 and baselines 106 on the back can be produced by lithography processes in combination with wet-chemical structuring.

Der hier vorgestellte Ansatz verbessert die bisher für rückseitenkontaktierte Heterostruktur-IBCSolarzellen 100 verwendeten aufwendigen Strukturierungstechnologien durch den Einsatz von Laserablationsschritten. Laserablation kann zur Kantenisolation von Solarzellen eingesetzt werden, wobei hier durch einen Laser der parasitäre Emitterkontakt zwischen Vorder- und Rückseite zur Vermeidung von Shuntwiderständen aufgetrennt wird. Bei der Laserablation wird das zu ablatierende Material durch einen Laserstrahl lokal so stark erhitzt, dass es schließlich verdampft. Um die Trennung von p- und n-Kontaktgebieten 104, 106 in der Heterostruktur-IBC-Solarzelle 100 zu ermöglichen, wird ein Laserablationsprozess verwendet, der dazu geeignet ist, p- und n-dotiertes amorphes Silizium selektiv zu entfernen, ohne dabei die jeweils gegenläufig dotierte Schicht zu schädigen. Neben dem Laserablationsprozess umfasst die hier vorgestellte Lösung außerdem eine auf die Laserablation abgestimmte Fertigungssequenz.The approach presented here improves the hitherto back-contacted heterostructure IBC solar cells 100 used elaborate structuring technologies through the use of laser ablation steps. Laser ablation can be used for edge isolation of solar cells, whereby the parasitic emitter contact between the front and the back side is separated here by a laser to avoid shunt resistances. In the case of laser ablation, the material to be ablated is locally heated to such an extent by a laser beam that it finally evaporates. To the separation of p- and n-contact areas 104 . 106 in the heterostructure IBC solar cell 100 to allow a laser ablation process is used, which is adapted to selectively remove p- and n-doped amorphous silicon, without damaging the respective counter-doped layer. In addition to the laser ablation process, the solution presented here also includes a production sequence adapted to the laser ablation.

3 zeigt ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens 300 zum Herstellen einer Fotovoltaikzelle gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Das Verfahren 300 weist einen Schritt 302 des Beschichtens, einen Schritt 304 des Entfernens und einen Schritt 306 des Kontaktierens auf. Im Schritt 302 des Beschichtens wird ein Grundmaterial der Fotovoltaikzelle mit einer ersten Schicht und mit einer darüber angeordneten zweiten Schicht beschichtet. Im Schritt 302 des Beschichtens wird die erste Schicht mit einem ersten Dopanden dotiert abgeschieden. Im Schritt 302 des Beschichtens wird die zweite Schicht mit einem zweiten Dopanden dotiert abgeschieden. Im Schritt 304 des Entfernens wird ein erster Teilbereich der ersten Schicht entfernt, um ein mit dem ersten Dopanden dotiertes erstes Gebiet zu erhalten. Im Schritt 304 des Entfernens wird ein zweiter Teilbereich der zweiten Schicht entfernt, um ein mit dem zweiten Dopanden dotiertes zweites Gebiet zu erhalten. Im Schritt 306 des Kontaktierens wird das erste Gebiet mit einem elektrisch leitfähigen ersten Anschluss kontaktiert. Im Schritt 306 des Kontaktierens wird das zweite Gebiet mit einem elektrisch leitfähigen zweiten Anschluss kontaktiert, um die Fotovoltaikzelle zu erhalten. 3 shows a flowchart of a method 300 for producing a photovoltaic cell according to an embodiment of the present invention. The procedure 300 has a step 302 of coating, a step 304 removing and one step 306 of contacting. In step 302 When coating, a base material of the photovoltaic cell is coated with a first layer and with a second layer arranged above it. In step 302 coating, the first layer doped with a first dopant is deposited. In step 302 coating, the second layer is doped doped with a second dopant. In step 304 removal, a first portion of the first layer is removed to obtain a first region doped with the first dopant. In step 304 in removing, a second portion of the second layer is removed to obtain a second region doped with the second dopant. In step 306 contacting the first area is contacted with an electrically conductive first terminal. In step 306 contacting, the second area is contacted with an electrically conductive second terminal to obtain the photovoltaic cell.

In einem Ausführungsbeispiel werden der Schritt 302 des Beschichtens und der Schritt 304 des Entfernens je in zwei Teilschritten ausgeführt. Im ersten Teilschritt 302 des Beschichtens wird die erste Schicht abgeschieden. Im ersten Teilschritt 304 des Entfernens wird der erste Teilbereich entfernt, nachdem die erste Schicht abgeschieden ist. Im zweiten Teilschritt 302 des Beschichtens wird die zweite Schicht abgeschieden, nachdem der erste Teilbereich entfernt ist. Im zweiten Teilschritt 304 des Entfernens wird der zweite Teilbereich entfernt, nachdem die zweite Schicht abgeschieden ist. Durch das Entfernen des ersten Teilbereichs der ersten Schicht entsteht eine Lücke zwischen je zwei ersten Teilgebieten des ersten Gebiets, in welche die zweite Schicht abgeschieden wird. Der zweite Teilbereich wird entfernt, um die erste Schicht zwischen je zwei zweiten Teilgebieten des zweiten Gebiets freizulegen. Dabei können Restbereiche der zweiten Schicht auf der ersten Schicht verbleiben. In one embodiment, the step 302 of the coating and the step 304 Removal is carried out in two steps. In the first step 302 coating, the first layer is deposited. In the first step 304 the removal of the first portion is removed after the first layer is deposited. In the second step 302 coating, the second layer is deposited after the first portion is removed. In the second step 304 the removal of the second portion is removed after the second layer is deposited. By removing the first subregion of the first layer, a gap is created between each two first subregions of the first region into which the second layer is deposited. The second subregion is removed to expose the first layer between every two second subregions of the second region. Remaining regions of the second layer may remain on the first layer.

In einem Ausführungsbeispiel werden die erste und die zweite Schicht im Schritt 302 des Beschichtens aufeinander abfolgend abgeschieden. Der erste Teilbereich und der zweite Teilbereich werden im Schritt des Entfernens aufeinander abfolgend entfernt. Der erste Teilbereich wird entfernt, während er von der zweiten Schicht bedeckt ist. Die Schichten werden in einer Abfolge aufgebracht. Die Teilbereiche werden in einer Abfolge entfernt.In one embodiment, the first and second layers are in step 302 deposited successively coating. The first partial area and the second partial area are removed successively in the removal step. The first portion is removed while it is covered by the second layer. The layers are applied in a sequence. The sections are removed in a sequence.

In einem Ausführungsbeispiel wird im Schritt 304 des Entfernens des ersten Teilbereichs ferner ein auf dem ersten Teilbereich angeordneter dritter Teilbereich der zweiten Schicht entfernt, um das mit dem zweiten Dopanden dotierte zweite Gebiet zu erhalten. Der erste Teilbereich wird zusammen mit dem dritten Teilbereich entfernt. Beim Entfernen des ersten Teilbereichs und des dritten Teilbereichs wird aus der ersten Schicht und der zweiten Schicht eine mit dem zweiten Dopanden dotierte Mischschicht als das zweite Gebiet ausgebildet. Die Mischschicht kann einen Anteil des Grundmaterials umfassen. In one embodiment, in step 304 further removing the first portion, a third portion of the second layer disposed on the first portion removes the second portion doped with the second dopant. The first subarea is removed along with the third subarea. When removing the first subregion and the third subregion, a mixed layer doped with the second dopant is formed from the first layer and the second layer as the second region. The mixed layer may comprise a portion of the base material.

In einem Ausführungsbeispiel wird im Schritt 302 des Beschichtens die zweite Schicht mit einer größeren Konzentration des zweiten Dopanden abgeschieden, als eine Konzentration des ersten Dopanden in der ersten Schicht. Im Schritt 304 des Entfernens des ersten Teilbereichs und des dritten Teilbereichs wird die Dotierung des ersten Teilbereichs überkompensiert. Im Schritt 304 des Entfernens wird das mit dem zweiten Dopanden dotierte zweite Gebiet ausgebildet. Beim Entfernen des ersten Teilbereichs und des dritten Teilbereichs kompensieren sich die absoluten Mengen der Dopanden in beiden Schichten, sodass das zweite Gebiet mit dem ersten Dopanden und dem zweiten Dopanden dotiert ist, wobei ein Einfluss des zweiten Dopanden auf die elektrischen Eigenschaften des zweiten Gebiets überwiegt. In one embodiment, in step 302 coating the second layer with a larger concentration of the second dopant than a concentration of the first dopant in the first layer. In step 304 When the first partial area and the third partial area are removed, the doping of the first partial area is overcompensated. In step 304 the removal, the second area doped with the second dopant is formed. When the first subregion and the third subregion are removed, the absolute amounts of the dopants in both layers compensate each other so that the second region is doped with the first dopant and the second dopand, wherein an influence of the second dopant on the electrical properties of the second region predominates.

In einem Ausführungsbeispiel wird im Schritt 302 des Beschichtens die erste Schicht mit einem Akzeptormaterial dotiert abgeschieden, um ein p-dotiertes Emittergebiet zu erhalten. Die zweite Schicht wird mit einem Donatormaterial dotiert abgeschieden, um ein n-dotiertes Basisgebiet zu erhalten. Ein Akzeptormaterial weist zumindest ein Bindungselektron weniger auf, als das Halbleitermaterial. Ein Donatormaterial weist zumindest ein Bindungselektron mehr auf, als das Halbleitermaterial. In one embodiment, in step 302 coating the first layer doped with an acceptor material to obtain a p-doped emitter region. The second layer is deposited doped with a donor material to obtain an n-doped base region. One The acceptor material has at least one bonding electron less than the semiconductor material. A donor material has at least one bonding electron more than the semiconductor material.

In einem Ausführungsbeispiel wird im Schritt 304 des Entfernens der erste Teilbereich und alternativ oder ergänzend der zweite Teilbereich unter Verwendung von Laserenergie, insbesondere unter Verwendung von gerichteter Laserenergie entfernt. In one embodiment, in step 304 Removing the first portion and, alternatively or additionally, the second portion removed using laser energy, in particular using directional laser energy.

In einem Ausführungsbeispiel wird im Schritt 304 des Entfernens der erste Teilbereich und alternativ oder ergänzend der zweite Teilbereich durch eine Laserablation entfernt. Bei einer Laserablation wird das vom Laser bestrahlte Material verdampft, ohne umliegendes Material thermisch zu schädigen. In one embodiment, in step 304 Removing the first portion and, alternatively or additionally, the second portion removed by a laser ablation. In laser ablation, the material irradiated by the laser is evaporated without damaging the surrounding material thermally.

In einem Ausführungsbeispiel weist das Verfahren einen Schritt des Isolierens auf, in dem das erste Gebiet durch ein Entfernen von Material von dem zweiten Gebiet elektrisch isoliert wird. Das erste Gebiet wird von dem zweiten Gebiet durch Nuten isoliert, die bis auf das Grundmaterial reichen. In one embodiment, the method includes a step of isolating in which the first region is electrically isolated by removing material from the second region. The first area is isolated from the second area by grooves that extend down to the base material.

In einem Ausführungsbeispiel liegt das Grundmaterial kristallin vor, wobei im Schritt 302 des Beschichtens zwischen dem Grundmaterial und der ersten Schicht eine Zwischenschicht aus amorphem Halbleitermaterial abgeschieden wird. Durch einen heterogenen Übergang zwischen amorphem und kristallinem Halbleitermaterial wird ein elektrischer Wirkungsgrad der Fotovoltaikzelle erhöht, da Rekombinationsverluste an dem Übergang reduziert sind.In one embodiment, the base material is present in crystalline form, wherein in step 302 coating between the base material and the first layer, an intermediate layer of amorphous semiconductor material is deposited. A heterogeneous transition between amorphous and crystalline semiconductor material increases the electrical efficiency of the photovoltaic cell, since recombination losses at the junction are reduced.

Es wird eine Fertigungssequenz 300 vorgestellt, die eine kostengünstige und massenproduktionstaugliche Herstellung von Heterostruktur-IBC-Solarzellen ermöglicht. Dieser Ansatz umfasst die Verwendung selektiver Laserablationsprozesse 304 für p-dotierte und n-dotierte Gebiete in Kombination mit dotierten Siliziumschichten mit jeweils unterschiedlicher Morphologie. Die selektive Laserablation von p-dotierten und n-dotierten Gebieten wird dadurch ermöglicht, dass die p-dotierten Emittergebiete in mikrokristalliner Morphologie (µcSi) abgeschieden werden, während die n-dotierten Schichten amorph (aSi) vorliegen. Dieser Morphologieunterschied führt zu unterschiedlichem Absorptionsverhalten der p-Typ µcSi-Schichten und der n-Typ aSi-Schichten. It becomes a manufacturing sequence 300 which enables cost-effective and mass-production production of heterostructure IBC solar cells. This approach involves the use of selective laser ablation processes 304 for p-doped and n-doped regions in combination with doped silicon layers, each with a different morphology. The selective laser ablation of p-doped and n-doped regions is made possible by deposition of the p-doped emitter regions in microcrystalline morphology (μcSi), while the n-doped layers are amorphous (aSi). This morphology difference leads to different absorption behavior of the p-type μcSi layers and the n-type aSi layers.

Grundlage des Vorschlags ist eine kostengünstige Herstellungssequenz, um eine Heterostruktur Solarzelle und das Interdigitated Back Contact Solarzellenkonzept miteinander zu verbinden. Die Herstellungssequenz ist beispielhaft unter Verwendung des Verfahrens der Laserablation in den 4 bis 12 gezeigt.The proposal is based on a low-cost manufacturing sequence to connect a heterostructure solar cell and the Interdigitated Back Contact solar cell concept. The production sequence is exemplary using the method of laser ablation in the 4 to 12 shown.

4 zeigt Darstellungen eines Grundmaterials 108 einer Fotovoltaikzelle vor einem Beschichten gemäß verschiedenen Ausführungsbeispielen der vorliegenden Erfindung. Im ersten Ausführungsbeispiel ist das Grundmaterial 108 als Wafer aus einem Halbleitermaterial gezeigt, der zwei gegenüberliegende plane Oberflächen aufweist. Das Grundmaterial 108 ist hier aus kristallinem Silizium mit einer n-Typ Basisdotierung. Im zweiten Ausführungsbeispiel ist das Grundmaterial einseitig texturiert ausgeführt. Dabei weist eine der Oberflächen des Grundmaterials 108 eine prismatische Textur 400 auf, die dazu ausgebildet ist, auf das Grundmaterial 108 auftreffendes Licht in Richtung des Wafers 108 zu reflektieren. Im dritten Ausführungsbeispiel weist das Grundmaterial 108 eine Passivierungsschicht 402 und alternativ oder ergänzend eine Anti-Reflex-Schicht 402 auf. Hier ist die Schicht 402 auf der texturierten Oberfläche 400 angeordnet. Die Schicht 402 kann auch auf einer planen Oberfläche aufgebracht werden. 4 shows representations of a basic material 108 a photovoltaic cell before coating according to various embodiments of the present invention. In the first embodiment, the base material 108 shown as a wafer of a semiconductor material having two opposing planar surfaces. The basic material 108 is here from crystalline silicon with an n-type base doping. In the second embodiment, the base material is executed textured on one side. In this case, one of the surfaces of the base material 108 a prismatic texture 400 trained on the base material 108 incident light in the direction of the wafer 108 to reflect. In the third embodiment, the base material 108 a passivation layer 402 and alternatively or additionally, an anti-reflex layer 402 on. Here is the layer 402 on the textured surface 400 arranged. The layer 402 can also be applied on a flat surface.

Auf die Vorderseite wird nach einer Oberflächentexturierung 400 (z. B. durch KOH) eine Passivierschicht in Verbindung mit einer Antireflexbeschichtung 402 aufgebracht. Passivier- und Antireflexschicht 402 können sowohl getrennt (z. B. aSi-, Al2O3- oder SiO2-Passivierschicht und SiN- oder SiO2-Antireflexschicht) als auch als eine Schicht (z. B. SiN oder SiO2) ausgeführt werden. Um eine bessere Kontrollierbarkeit der nachfolgenden Prozessschritte auf der Waferrückseite zu ermöglichen, kann die Oberflächentextur 400 einseitig auf der Vorderseite ausgeführt werden.On the front is after a surface texturing 400 (eg, by KOH) a passivation layer in conjunction with an antireflective coating 402 applied. Passivation and antireflection coating 402 Both can be carried out separately (eg aSi, Al 2 O 3 or SiO 2 passivation layer and SiN or SiO 2 antireflective layer) as well as a layer (eg SiN or SiO 2 ). In order to allow a better controllability of the subsequent process steps on the wafer backside, the surface texture 400 one-sided on the front.

5 zeigt eine Darstellung eines mit einer Zwischenschicht 102 beschichteten Grundmaterials 108 einer Fotovoltaikzelle gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Das Grundmaterial 108 entspricht dem dritten Ausführungsbeispiel in 4. Die Zwischenschicht 102 ist auf der, der texturierten Oberfläche 400 gegenüberliegenden Oberfläche des Wafers 108 angeordnet. Die Zwischenschicht 102 ist vollflächig auf das Grundmaterial 108 aufgetragen. Die Zwischenschicht 102 besteht aus intrinsischem amorphem Silizium. 5 shows a representation of one with an intermediate layer 102 coated base material 108 a photovoltaic cell according to an embodiment of the present invention. The basic material 108 corresponds to the third embodiment in 4 , The intermediate layer 102 is on the, the textured surface 400 opposite surface of the wafer 108 arranged. The intermediate layer 102 is completely on the base material 108 applied. The intermediate layer 102 consists of intrinsic amorphous silicon.

Nächster Schritt ist die Abscheidung einer intrinsischen Pufferschicht 102 aus amorphem Silizium auf die vorher gereinigte Rückseite des Si-Wafers 108. The next step is the deposition of an intrinsic buffer layer 102 of amorphous silicon on the previously cleaned back of the Si wafer 108 ,

6 zeigt eine Darstellung eines mit einer ersten Schicht 104 beschichteten Grundmaterials 108 einer Fotovoltaikzelle gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Das Grundmaterial 108 entspricht dem Grundmaterial in 5. In diesem Ausführungsbeispiel ist die erste Schicht 104 auf der Zwischenschicht 102, wie sie in 5 beschrieben ist, angeordnet. Die erste Schicht 104 ist vollflächig ausgeführt. Die erste Schicht 104 besteht aus mikrokristallinem Silizium, das mit einem Akzeptormaterial dotiert ist. Die erste Schicht 104 ist damit p-dotiert. Die erste Schicht 104 kann auch aus amorphem Silizium abgeschieden werden. Dann kann die amorphe Zwischenschicht 102 entfallen. 6 shows a representation of one with a first layer 104 coated base material 108 a photovoltaic cell according to an embodiment of the present invention. The basic material 108 corresponds to the base material in 5 , In this embodiment, the first layer is 104 on the interlayer 102 as they are in 5 is described arranged. The first shift 104 is executed over the entire surface. The first shift 104 consists of microcrystalline silicon doped with an acceptor material. The first shift 104 is thus p-doped. The first shift 104 can also be deposited from amorphous silicon. Then the amorphous interlayer 102 omitted.

Auf die Pufferschicht 102 wird dann eine Schicht 104 aus p-dotiertem μc-Silizium abgeschieden. On the buffer layer 102 then becomes a layer 104 deposited from p-doped μc silicon.

7 zeigt eine Darstellung eines Entfernens eines ersten Teilbereichs 700 einer ersten Schicht 104 einer Fotovoltaikzelle gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Der hier zugrunde liegende Aufbau entspricht einem Aufbau in 6. Der erste Teilbereich 700 der ersten Schicht 104 wird für eine Laserablation mit Laserlicht 702 bestrahlt. Dabei wird das Halbleitermaterial in dem Teilbereich 700 so stark erhitzt, dass es verdampft. Ein Wärmeeintrag durch die Laserablation ist lokal sehr begrenzt. Dadurch wird ein verbleibendes erstes Gebiet 704 nicht verändert. Der Laser 702 ist gerichtet. Der Laser 702 kann als Laserimpulse oder kontinuierlicher Laserstrahl 702 bereitgestellt werden. Der Laser 702 kann beispielsweise zeilenweise über den zu entfernenden Teilbereich 700 geführt werden. Der Laser 702 kann mehrfach aufeinanderfolgend auf einen Punkt des ersten Teilbereichs 700 gerichtet werden. Der Laser 702 kann so oft auf den Punkt gerichtet werden, bis eine gewünschte Bearbeitungstiefe erreicht ist. Hier ist durch den Laser 702 die erste Schicht 104 bis zu der Zwischenschicht 102 entfernt worden. Der erste Teilbereich 700 und das erste Gebiet 704 sind in mehrere aufeinander abfolgende Teilflächen aufgeteilt. Auf eine Teilfläche des ersten Gebiets 704 folgt eine Teilfläche des ersten Teilbereichs 700, in dem die erste Schicht 104 entfernt wird. Anschließend folgt auf die Teilfläche des ersten Teilbereichs 700 wieder eine Teilfläche des ersten Gebiets 704. Diese Abfolge wiederholt sich. 7 shows a representation of a removal of a first portion 700 a first layer 104 a photovoltaic cell according to an embodiment of the present invention. The underlying structure corresponds to a structure in 6 , The first section 700 the first layer 104 is for laser ablation with laser light 702 irradiated. In this case, the semiconductor material in the subregion 700 heated so much that it evaporates. A heat input through the laser ablation is locally very limited. This will become a remaining first area 704 not changed. The laser 702 is addressed. The laser 702 Can be used as laser pulses or continuous laser beam 702 to be provided. The laser 702 can, for example, line by line over the area to be removed 700 be guided. The laser 702 can be repeated several times on a point of the first section 700 be directed. The laser 702 can be focused on the point so often until a desired processing depth is reached. Here is through the laser 702 the first layer 104 up to the intermediate layer 102 been removed. The first section 700 and the first area 704 are divided into several successive faces. On a partial area of the first area 704 follows a partial area of the first subarea 700 in which the first layer 104 Will get removed. This is followed by the subarea of the first subarea 700 again a partial area of the first area 704 , This sequence is repeated.

Mit einem ersten Laserablationsschritt wird dann die p-dotierte Schicht 104 zur Definition der Position der Basiskontaktbereiche entfernt. With a first laser ablation step, the p-doped layer is then formed 104 to define the position of the base contact areas.

8 zeigt eine Darstellung eines mit einer zweiten Schicht 106 beschichteten Grundmaterials 108 einer Fotovoltaikzelle gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Der hier zugrunde liegende Aufbau entspricht dem Aufbau in 7. Die zweite Schicht 106 ist vollflächig auf dem Grundmaterial 108 abgeschieden. Zwischen der zweiten Schicht 106 und dem Grundmaterial 108 sind die Teilflächen des ersten Gebiets 704 und die Zwischenschicht 102 angeordnet. Die zweite Schicht 106 füllt die Lücken zwischen den Teilflächen auf. Die zweite Schicht 106 weist eine gleichmäßige Schichtdicke auf. Die zweite Schicht 106 weist also eine Höhenstruktur auf. Die zweite Schicht 106 besteht aus amorphem Silizium und ist mit einem Donatormaterial n-dotiert. 8th shows a representation of one with a second layer 106 coated base material 108 a photovoltaic cell according to an embodiment of the present invention. The underlying structure corresponds to the structure in 7 , The second layer 106 is completely on the base material 108 deposited. Between the second layer 106 and the basic material 108 are the partial areas of the first area 704 and the intermediate layer 102 arranged. The second layer 106 fills in the gaps between the faces. The second layer 106 has a uniform layer thickness. The second layer 106 thus has a height structure. The second layer 106 consists of amorphous silicon and is n-doped with a donor material.

Anschließend erfolgt eine ganzflächige Beschichtung mit n-dotiertem amorphem Silizium 106. This is followed by a full-area coating with n-doped amorphous silicon 106 ,

9 zeigt eine Darstellung eines Entfernens eines zweiten Teilbereichs 900 einer zweiten Schicht 106 einer Fotovoltaikzelle gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Der hier zugrunde liegende Aufbau entspricht dem Aufbau in 8. Analog zu dem Entfernen des ersten Teilbereichs in 7 ist hier der zweite Teilbereich 900 durch den Laser 702 entfernt worden. Durch das Entfernen des zweiten Teilbereichs 900 liegt das erste Gebiet 704 wieder frei. Im dargestellten Ausführungsbeispiel ist je ein Streifen einer Teilfläche der ersten Schicht 104 freigelegt. Benachbart zu dem Streifen sind weiterhin Teilflächen der zweiten Schicht 106 auf dem ersten Gebiet 704 angeordnet. Die zweite Schicht 106 bildet in den Lücken zwischen je zwei der Teilflächen des ersten Gebiets 704 Teilflächen eines zweiten Gebiets 902 aus. Damit sind auf der Zwischenschicht 102 aufeinander abfolgend erste Gebiete 704 und zweite Gebiete 902 nebeneinander angeordnet. 9 shows a representation of a removal of a second portion 900 a second layer 106 a photovoltaic cell according to an embodiment of the present invention. The underlying structure corresponds to the structure in 8th , Analogous to the removal of the first subarea in FIG 7 Here is the second section 900 through the laser 702 been removed. By removing the second section 900 lies the first area 704 free again. In the exemplary embodiment shown, one strip each is a partial area of the first layer 104 exposed. Adjacent to the strip are also partial areas of the second layer 106 in the first area 704 arranged. The second layer 106 forms in the gaps between any two of the faces of the first area 704 Partial areas of a second area 902 out. So that's on the interlayer 102 successive first areas 704 and second areas 902 arranged side by side.

Die zweite Schicht 106 wird dann in den Bereichen 900 der Emitterkontakte 704 selektiv vom darunter liegenden p-µcSi ablatiert.The second layer 106 will then be in the fields 900 the emitter contacts 704 selectively ablated from the underlying p-μcSi.

10 zeigt eine Darstellung eines Kontaktierens eines ersten Gebiets 704 und eines zweiten Gebiets 902 mit einer Pufferschicht 1000 einer Fotovoltaikzelle 100 gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Der hier zugrunde liegende Aufbau entspricht dem Aufbau in 9. Die Pufferschicht 1000 ist auf der zweiten Schicht 106 und den freiliegenden Streifen der ersten Schicht 104 angeordnet. Die Pufferschicht 1000 ist elektrisch leitfähig. Die Pufferschicht 1000 ist in voneinander isolierte erste Teilstücke 1002 und zweite Teilstücke 1004 aufgeteilt dargestellt, wobei die Pufferschicht 1000 vor dem Aufteilen vollflächig auf den Untergrund aufgebracht worden sein kann. Ebenso können die Teilstücke 1002, 1004 direkt, beispielsweise durch eine Maskierung erstellt worden sein. Die ersten Teilstücke 1002 sind mit den ersten Gebieten 704 verbunden. Die zweiten Teilstücke 1004 sind mit den zweiten Gebieten 902 verbunden. 10 shows a representation of contacting a first area 704 and a second area 902 with a buffer layer 1000 a photovoltaic cell 100 according to an embodiment of the present invention. The underlying structure corresponds to the structure in 9 , The buffer layer 1000 is on the second layer 106 and the exposed stripe of the first layer 104 arranged. The buffer layer 1000 is electrically conductive. The buffer layer 1000 is in isolated first sections 1002 and second cuts 1004 shown split, wherein the buffer layer 1000 may have been applied over the entire surface of the substrate before splitting. Likewise, the cuts can 1002 . 1004 directly, for example, have been created by a mask. The first cuts 1002 are with the first areas 704 connected. The second cuts 1004 are with the second areas 902 connected.

11 zeigt eine Darstellung eines Kontaktierens einer ersten Schicht 104 mit einem ersten Anschluss 1100 und einer zweiten Schicht 106 mit einem zweiten Anschluss 1102 einer Fotovoltaikzelle 100 gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Der hier zugrunde liegende Aufbau entspricht einem Aufbau in 10. Zusätzlich ist auf der Pufferschicht 1000 eine Metallschicht 1104 angeordnet. Die Metallschicht 1104 ist elektrisch leitend mit der Pufferschicht 1000 verbunden. Die Metallschicht ist in mehrere erste Anschlüsse 1100 und mehrere zweite Anschlüsse 1102 aufgetrennt. Die ersten Anschlüsse 1100 sind mit den ersten Teilstücken 1002 verbunden. Die zweiten Anschlüsse 1102 sind mit den zweiten Teilstücken 1004 verbunden. Die ersten Anschlüsse 1100 sind untereinander elektrisch verbunden. Die zweiten Anschlüsse 1102 sind untereinander elektrisch verbunden. 11 shows an illustration of contacting a first layer 104 with a first connection 1100 and a second layer 106 with a second connection 1102 a photovoltaic cell 100 according to an embodiment of the present invention. The underlying structure corresponds to a structure in 10 , In addition, on the buffer layer 1000 a metal layer 1104 arranged. The metal layer 1104 is electric conductive with the buffer layer 1000 connected. The metal layer is in several first connections 1100 and several second ports 1102 separated. The first connections 1100 are with the first parts 1002 connected. The second connections 1102 are with the second parts 1004 connected. The first connections 1100 are electrically connected to each other. The second connections 1102 are electrically connected to each other.

Die elektrisch getrennte Kontaktierung von Emitter 704 und Basiskontakt 902 kann durch direktes, strukturiertes Aufbringen einer Metallschicht 1104, z. B. durch Siebdruck metallhaltiger Pasten, Verdampfungs- oder Sputterverfahren mit Schattenmaskenstrukturierung oder Ähnlichem erfolgen. Zum Schutz der darunter liegenden Si-Schichten 104, 106 kann außerdem eine strukturierte Schutzschicht 1000, z. B. aus elektrisch leitfähigem Oxid oder anderen geeigneten elektrisch leitfähigen Materialien, zwischen Metall 1104 und Silizium 104, 106 eingefügt werden. Die Strukturierung dieses Materials zur Trennung von Emitter- und Basiskontakt kann ebenfalls mittels Laserablation oder anderer Verfahren (z. B. strukturiertes Aufbringen über Schattenmasken) erfolgen.The electrically separated contacting of emitter 704 and basic contact 902 can by direct, structured application of a metal layer 1104 , z. Example, by screen printing metal-containing pastes, evaporation or sputtering process with shadow mask structuring or the like. To protect the underlying Si layers 104 . 106 can also have a structured protective layer 1000 , z. B. of electrically conductive oxide or other suitable electrically conductive materials, between metal 1104 and silicon 104 . 106 be inserted. The structuring of this material for the separation of emitter and base contact can also be done by means of laser ablation or other methods (eg structured application via shadow masks).

Die 4 bis 11 zeigen ein Ausführungsbeispiel einer Herstellungssequenz zur Realisierung einer IBC-Heterostruktursolarzelle 100. Auf eine Reinigung eines n-Typ Si Wafers 108 erfolgt eine vorderseitige Texturierung 400 und ein Aufbringen von Passivier- und Antireflexschicht 402. Auf der Rückseite erfolgt eine Abscheidung einer intrinsischen aSi-Schicht 102 und einer p-dotierte μc-Si-Schicht 104. Darauf erfolgt eine selektive Laserablation der p-µc-Si-Schicht 104. Darüber wird eine n-dotierte aSi-Schicht 106 abgeschieden. Anschließend erfolgt eine selektive Ablation der n-aSi Schicht 106. Nachfolgend erfolgt die Herstellung der strukturierten, leitfähigen Pufferschicht 1000. Es erfolgt eine Emitter-und Basiskontaktierung mit Metall 1104. Der graue Kreis bezeichnet mögliche Shunt-Pfade zwischen Basis 902 und Emitterkontakt 704.The 4 to 11 show an embodiment of a manufacturing sequence for the realization of an IBC heterostructure solar cell 100 , On a cleaning of an n-type Si wafer 108 there is a front texturing 400 and applying passivation and antireflection coating 402 , On the back, a deposition of an intrinsic aSi layer occurs 102 and a p-doped μc-Si layer 104 , This is followed by selective laser ablation of the p-μc-Si layer 104 , Above this is an n-doped aSi layer 106 deposited. This is followed by a selective ablation of the n-aSi layer 106 , Subsequently, the production of the structured, conductive buffer layer takes place 1000 , There is an emitter and base contact with metal 1104 , The gray circle indicates possible shunt paths between base 902 and emitter contact 704 ,

12 zeigt eine Darstellung eines von einem ersten Gebiet 704 isolierten zweiten Gebiets 902 einer Fotovoltaikzelle 100 gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Der hier zugrunde liegende Aufbau entspricht einem Aufbau in 11. Zusätzlich sind die Gebiete 704, 902 durch Trennfugen 1200 voneinander elektrisch isoliert. Die Trennfugen 1200 reichen von einer Oberfläche der Metallschicht 1104 durch die Pufferschicht 1000, die zweite Schicht 106, die erste Schicht 104 und die Zwischenschicht 102 bis zu dem Grundmaterial 108. Die Trennfugen 1200 sind durch Laserablation hergestellt worden. Die Trennfugen 1200 können auch durch mehrere Schichten in einem Arbeitsgang hergestellt werden. 12 shows a representation of one of a first area 704 isolated second area 902 a photovoltaic cell 100 according to an embodiment of the present invention. The underlying structure corresponds to a structure in 11 , Additionally, the areas are 704 . 902 through dividing lines 1200 electrically isolated from each other. The dividing lines 1200 range from a surface of the metal layer 1104 through the buffer layer 1000 , the second layer 106 , the first layer 104 and the intermediate layer 102 up to the base material 108 , The dividing lines 1200 have been made by laser ablation. The dividing lines 1200 can also be produced by multiple layers in one operation.

Um trotz des geringen Schichtwiderstands von amorphem Silizium mögliche Shuntwiderstände, wie sie in 11 eingezeichnet sind zu vermeiden, ist in dem in 12 gezeigten Ausführungsbeispiel durch einen zusätzlichen Laserablationsschritt ein Graben 1200 zwischen den Basis- 1102 und Emitterkontaktgebieten 100 ablatiert, der eine vollständige Isolation von Basis- 902 und Emitterkontakt 704 gewährleistet und parasitäre Verbindungen von p-aSi-Emitter 104 und n-aSi-Basiskontakten 106 vermeidet.In spite of the low sheet resistance of amorphous silicon possible shunt resistors, as in 11 are to be drawn in the in 12 shown embodiment by an additional laser ablation step a trench 1200 between the base 1102 and emitter contact areas 100 ablated, which provides complete isolation of base 902 and emitter contact 704 ensures and parasitic connections of p-aSi emitter 104 and n-aSi base contacts 106 avoids.

Durch die mit Laserablation eingefügten Isolationsgräben 1200 können die Emitter 704 und Basiskontaktbereiche 902 vollständig isoliert werden.Through the insulation trenches inserted with laser ablation 1200 can the emitter 704 and basic contact areas 902 be completely isolated.

13 zeigt eine Darstellung eines mit einer Zwischenschicht 102, einer ersten Schicht 104 und einer zweiten Schicht 106 beschichteten Grundmaterials 108 einer Fotovoltaikzelle gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Das Grundmaterial 108 entspricht einem der Ausführungsbeispiele in 4. Die Schichten 102, 104, 106 sind vollflächig auf einem geplanten Arbeitsbereich der Fotovoltaikzelle aufgetragen. Auf dem Grundmaterial 108 aus kristallinem, schwach n-dotiertem Silizium ist die Zwischenschicht 102 aus intrinsischem amorphem Silizium angeordnet. Auf der Zwischenschicht 102 ist die erste Schicht 104 aus p-dotiertem amorphem Silizium angeordnet. 13 shows a representation of one with an intermediate layer 102 , a first layer 104 and a second layer 106 coated base material 108 a photovoltaic cell according to an embodiment of the present invention. The basic material 108 corresponds to one of the embodiments in 4 , The layers 102 . 104 . 106 are applied over the entire surface of a planned work area of the photovoltaic cell. On the base material 108 of crystalline, weakly n-doped silicon is the intermediate layer 102 made of intrinsic amorphous silicon. On the interlayer 102 is the first layer 104 arranged from p-doped amorphous silicon.

In einem Ausführungsbeispiel ist die erste Schicht 104 aus p-dotiertem mikrokristallinem Silizium.In one embodiment, the first layer is 104 made of p-doped microcrystalline silicon.

Auf der ersten Schicht 104 ist die zweite Schicht 106 aus n-dotiertem Halbleitermaterial angeordnet. Die zweite Schicht 106 kann hier als Precursorschicht bezeichnet werden, da die zweite Schicht 106 als eine Quelle für ein Donatormaterial, beispielsweise Phosphor ausgebildet ist. In der zweiten Schicht 106 ist eine Konzentration des Donatormaterials höher als eine Konzentration des Akzeptormaterials in der ersten Schicht 104.On the first layer 104 is the second layer 106 arranged of n-doped semiconductor material. The second layer 106 may be referred to herein as a precursor layer, since the second layer 106 is formed as a source of a donor material, for example phosphorus. In the second layer 106 For example, a concentration of the donor material is higher than a concentration of the acceptor material in the first layer 104 ,

14 zeigt eine Darstellung eines Entfernens eines ersten Teilbereichs 700 einer ersten Schicht 104 und eines dritten Teilbereichs 1400 einer zweiten Schicht 106 einer Fotovoltaikzelle gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Der hier zugrunde liegende Aufbau entspricht einem Aufbau in 13. Der erste Teilbereich 700 und der dritte Teilbereich 1400 werden wie in 7 unter Verwendung von Laserstrahlung durch Laserablation entfernt. Dabei entfernt der Laser die zweite Schicht 106 in dem dritten Teilbereich 1400, die erste Schicht 104 im ersten Teilbereich 700 sowie die Zwischenschicht 102 unterhalb des ersten Teilbereichs 700. Das Donatormaterial aus dem dritten Teilbereich 1400 kompensiert beim Entfernen des ersten Teilbereichs 700 das Akzeptormaterial des ersten Teilbereichs 700. Dabei wird die Dotierung des ersten Teilbereichs 700 überkompensiert und ins Gegenteil gewandelt. Das Material der Zwischenschicht 102 wird beim Entfernen ebenfalls n-dotiert und mit Material des Grundmaterials 108 vermengt. Dabei bildet sich je ein n-dotierter Mischbereich 1402 als Basisbereich in einer Randzone des Grundmaterials 108 aus. Das erste Gebiet 704 bleibt zwischen den entfernten Teilbereichen 700, 1400 stehen. Im dargestellten Beispiel werden zwei Teilflächen des ersten Teilbereichs 700 und des dritten Teilbereichs 1400 entfernt. An die Teilflächen schließen jeweils beidseitig Teilflächen des ersten Gebiets 704 an. 14 shows a representation of a removal of a first portion 700 a first layer 104 and a third subarea 1400 a second layer 106 a photovoltaic cell according to an embodiment of the present invention. The underlying structure corresponds to a structure in 13 , The first section 700 and the third part 1400 be like in 7 removed using laser radiation by laser ablation. The laser removes the second layer 106 in the third subarea 1400 , the first layer 104 in the first subarea 700 as well as the intermediate layer 102 below the first subarea 700 , The donor material from the third section 1400 compensated when removing the first subarea 700 the acceptor material of the first section 700 , In this case, the doping of the first portion 700 overcompensated and transformed into the opposite. The material of the intermediate layer 102 is also n-doped upon removal and with material of the base material 108 mixed. In each case, an n-doped mixing region is formed 1402 as base area in a marginal zone of the base material 108 out. The first area 704 stays between the removed parts 700 . 1400 stand. In the example shown, two subareas of the first subarea 700 and the third subarea 1400 away. Partial surfaces of the first region close to the partial surfaces on both sides 704 at.

15 zeigt eine Darstellung eines Entfernens eines zweiten Teilbereichs 900 einer zweiten Schicht 106 einer Fotovoltaikzelle 100 gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Der hier zugrunde liegende Aufbau entspricht dem Aufbau in 14. Der zweite Teilbereich 900 wird entfernt, um das darunter liegende erste Gebiet 704 freizulegen. Der zweite Teilbereich 900 wird ebenfalls durch Laserablation entfernt. 15 shows a representation of a removal of a second portion 900 a second layer 106 a photovoltaic cell 100 according to an embodiment of the present invention. The underlying structure corresponds to the structure in 14 , The second part 900 is removed to the underlying first area 704 expose. The second part 900 is also removed by laser ablation.

16 zeigt eine Darstellung eines Isolierens eines ersten Gebiets 704 von einem Mischgebiet 1402 einer Fotovoltaikzelle 100 gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Der hier zugrunde liegende Aufbau entspricht dem Aufbau in 15. Zwischen dem Mischgebiet 1402 als zweites Gebiet 902 und dem ersten Gebiet 704 wird Material entfernt, bis das Mischgebiet 1402 und das erste Gebiet 704 nur noch über das Grundmaterial 108 in Verbindung stehen. Dadurch werden schädliche Stromflüsse unterbunden. Das Material wird zwischen den unterschiedlichen Teilflächen entfernt. Somit weisen die einzelnen Teilflächen keinen direkten Kontakt mehr zueinander auf. 16 shows a representation of insulating a first area 704 from a mixed area 1402 a photovoltaic cell 100 according to an embodiment of the present invention. The underlying structure corresponds to the structure in 15 , Between the mixed area 1402 as a second area 902 and the first area 704 Material is removed until the mixed area 1402 and the first area 704 only about the base material 108 keep in touch. This prevents harmful current flows. The material is removed between the different faces. Thus, the individual faces no longer have direct contact with each other.

Die 13 bis 16 zeigen ein Ausführungsbeispiel einer optimierten Prozessfolge zur Herstellung von rückseitenkontaktierten Heterostruktursolarzellen 100 unter Verwendung von Laserablationsprozessen.The 13 to 16 show an embodiment of an optimized process sequence for the production of back-contacted heterostructure solar cells 100 using laser ablation processes.

Um die Zahl der notwendigen Prozessschritte zu verringern, werden in dem dargestellten Ausführungsbeispiel, alle notwendigen Schichten 102, 104, 106 (i-aSi, p-Si, n-Si) in einer Sequenz abgeschieden. Anschließend werden in den Basiskontaktgebieten 1402 alle aSi Schichten entfernt, wobei im Vergleich zur p-dotierten Si-Schicht 104 eine hoch dotierte n-Si Schicht 106 als Dotierstoffquelle dient, um durch die Wärmeentwicklung beim Ablationsprozess Dotieratome in den Si Wafer 108 einzubringen, um so den Basiskontakt 902 zu bilden. In einem zweiten Laserprozess werden durch einen Ablationsprozess die n-aSi Schichten 106 von den p-Emittergebieten 702 entfernt. In order to reduce the number of necessary process steps, in the illustrated embodiment, all necessary layers 102 . 104 . 106 (i-aSi, p-Si, n-Si) deposited in a sequence. Subsequently, in the basic contact areas 1402 removes all aSi layers, compared to the p-doped Si layer 104 a highly doped n-Si layer 106 serves as a dopant source to the dopant atoms in the Si wafer by the heat during the ablation process 108 to bring in the basic contact 902 to build. In a second laser process, the n-aSi layers become due to an ablation process 106 from the p emitter regions 702 away.

Die Prozessschritte der Metallkontaktierung mit oder ohne Zwischenschicht können wie in den 10 bis12 erfolgen.The process steps of metal contacting with or without an intermediate layer can, as in the 10 to 12 respectively.

Durch Laserdotierung werden aus einer Phosphor-Precursorschicht 106 Dotieratome in den Si-Wafer 108 eingebracht, deren Anzahl die Anzahl gleichzeitig eingebrachter Bor-Atome aus der p-Typ Emitterschicht 104 deutlich übertrifft, sodass sich eine n-Typ dotierte Kontaktschicht 1402 ausbildet. Anschließend folgen die Ablation des Precursors 106 zur Kontaktierung des Emitters 104 und ggf. die Isolation der p- und n-Typ Bereiche 704, 902 durch Laserablation.By laser doping are from a phosphorus precursor layer 106 Doping atoms in the Si wafer 108 introduced, the number of the number of simultaneously introduced boron atoms from the p-type emitter layer 104 significantly exceeds, so that an n-type doped contact layer 1402 formed. This is followed by the ablation of the precursor 106 for contacting the emitter 104 and optionally the isolation of the p- and n-type regions 704 . 902 by laser ablation.

17 zeigt eine Darstellung eines Vergleichs von Absorptionsspektren amorphen Siliziums und mikrokristallinen Siliziums. Für den Vergleich sind mehrere Messreihen für amorphes Silizium 1700 (aSi) und mikrokristallines Silizium 1702 (µcSi) in einem Diagramm aufgetragen. An der Abszisse des Diagramms ist eine Photonenenergie zwischen 1,2 Elektronenvolt und 2,2 Elektronenvolt angetragen. An der Ordinate des Diagramms ist ein optischer Absorptionskoeffizient α zwischen 10 cm–1 und 40000 cm–1 logarithmisch angetragen. Die Messreihen 1700, 1702 sind jeweils bei 250K, 300K und 350K erfasst. Innerhalb der Messreihen 1700, 1702 resultiert daraus bei steigender Temperatur eine Verschiebung der Photonenenergie hin zu niedrigeren Werten. Die Verschiebung beträgt dabei weniger als 0,05 Elektronenvolt zwischen 250K und 350K. Die Verschiebung ist bei kristallinem Silizium geringfügig weniger ausgeprägt, als bei amorphem Silizium. Die Messreihe 1700 ist durch eine Kurvenschar aus einer extrapolierten Kurve pro Temperaturwert dargestellt, auf denen die Messwerte bei der jeweiligen Temperatur aufgetragen sind. Die Messreihe 1702 ist ebenfalls durch eine Kurvenschar aus einer extrapolierten Kurve pro Temperaturwert dargestellt, auf denen die Messwerte bei der jeweiligen Temperatur aufgetragen sind. Die Kurvenschaar für amorphes Silizium 1700 beginnt bei Werten um 1,6 Elektronenvolt und einem Absorptionskoeffizienten von 10 cm–1 und steigt bis ca. 1,8 Elektronenvolt und 1000 cm–1 näherungsweise linear. Die Kurvenschar flacht ab dort zunehmend ab und erreichen 2,2 Elektronenvolt und 40000 cm–1. Die Kurvenschar für kristallines Silizium 1702 beginnt Werten um 1,2 Elektronenvolt und einem Absorptionskoeffizienten von 10 cm–1 und verläuft in einer leicht abflachenden Kurve bis zu 2,2 Elektronenvolt und 20000cm–1. Beide Kurvenscharen 1700, 1702 kreuzen sich im Bereich von 1,95 Elektronenvolt und 7000 cm–1. 17 Fig. 12 is a graph showing a comparison of absorption spectra of amorphous silicon and microcrystalline silicon. For the comparison are several series of measurements for amorphous silicon 1700 (aSi) and microcrystalline silicon 1702 (μcSi) plotted on a graph. On the abscissa of the diagram, a photon energy between 1.2 electron volts and 2.2 electron volts is plotted. At the ordinate of the diagram, an optical absorption coefficient α between 10 cm -1 and 40000 cm -1 is plotted logarithmically. The measurement series 1700 . 1702 are recorded at 250K, 300K and 350K respectively. Within the measurement series 1700 . 1702 This results in a shift of the photon energy towards lower values with increasing temperature. The shift is less than 0.05 electron volts between 250K and 350K. The shift is slightly less pronounced with crystalline silicon than with amorphous silicon. The measurement series 1700 is represented by a set of curves from an extrapolated curve per temperature value, on which the measured values are plotted at the respective temperature. The measurement series 1702 is also represented by a family of curves from an extrapolated curve per temperature value, on which the measured values are plotted at the respective temperature. The family of curves for amorphous silicon 1700 starts at values around 1.6 electron volts and an absorption coefficient of 10 cm -1 and increases approximately linearly up to about 1.8 electron volts and 1000 cm -1 . The group of curves flattens from there increasingly and reach 2.2 electron volts and 40000 cm -1 . The family of curves for crystalline silicon 1702 begins with values of 1.2 electron volts and an absorption coefficient of 10 cm -1 and runs in a slightly flattening curve up to 2.2 electron volts and 20000 cm -1 . Both families of curves 1700 . 1702 intersect in the range of 1.95 electron volts and 7000 cm -1 .

Dieses unterschiedliche Absorptionsverhalten kann dann durch die Verwendung unterschiedlicher Laserwellenlängen dazu genutzt werden, dass jeweils eines der gemäß dem hier vorgestellten Ansatz zu entfernenden Materialien (µcSi oder aSi) durch Laserabsorption ablatiert, während die jeweils andere Schicht ohne oder mit nur geringer Schädigung stehen bleibt. This different absorption behavior can then be utilized by using different laser wavelengths so that in each case one of the materials (μcSi or aSi) to be removed according to the approach presented here is used. ablated by laser absorption, while the other layer remains without or with little damage.

Alternativ hierzu kann zur selektiven Ablation der Effekt der freien Ladungsträgerabsorption genutzt werden. Durch eine geeignet gewählte optische Anregung wird in den obersten Nanometern der Si-Schichten eine hohe Dichte freier Ladungsträger generiert. Die freien Ladungsträger werden durch einen gepulsten IR-Laser angeregt und erhitzen das Material so stark, dass es verdampft und ablatiert.Alternatively, for selective ablation, the effect of free carrier absorption can be used. By a suitably chosen optical excitation, a high density of free charge carriers is generated in the uppermost nanometers of the Si layers. The free charge carriers are excited by a pulsed IR laser and heat the material so much that it vaporizes and ablates.

18 zeigt ein Blockschaltbild einer Vorrichtung 1800 zum Herstellen einer Fotovoltaikzelle gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Die Vorrichtung 1800 weist eine Einrichtung 1802 zum Beschichten, eine Einrichtung 1804 zum Entfernen und eine Einrichtung 1806 zum Kontaktieren auf. Die Einrichtung 1802 zum Beschichten ist dazu ausgebildet, ein Grundmaterial der Fotovoltaikzelle mit einer ersten Schicht und mit einer darüber angeordneten zweiten Schicht zu beschichten. Die erste Schicht wird mit einem ersten Dopanden dotiert abgeschieden. Die zweite Schicht wird mit einem zweiten Dopanden dotiert abgeschieden. Die Einrichtung 1804 zum Entfernen ist dazu ausgebildet, einen ersten Teilbereich der ersten Schicht und einen zweiten Teilbereich der zweiten Schicht zu entfernen, um ein mit dem ersten Dopanden dotiertes erstes Gebiet und ein mit dem zweiten Dopanden dotiertes zweites Gebiet zu erhalten. Die Einrichtung 1806 zum Kontaktieren ist dazu ausgebildet, das erste Gebiet mit einem elektrisch leitfähigen ersten Anschluss und das zweite Gebiet mit einem elektrisch leitfähigen zweiten Anschluss zu kontaktieren, um die Fotovoltaikzelle zu erhalten. 18 shows a block diagram of a device 1800 for producing a photovoltaic cell according to an embodiment of the present invention. The device 1800 has a facility 1802 for coating, a device 1804 for removal and a facility 1806 for contacting. The device 1802 for coating is designed to coat a base material of the photovoltaic cell with a first layer and with a second layer arranged above it. The first layer is deposited doped with a first dopant. The second layer is deposited doped with a second dopant. The device 1804 for removal is designed to remove a first portion of the first layer and a second portion of the second layer to obtain a doped with the first dopant first region and a doped with the second dopant second region. The device 1806 for contacting is adapted to contact the first area with an electrically conductive first terminal and the second area with an electrically conductive second terminal to obtain the photovoltaic cell.

Die beschriebenen und in den Figuren gezeigten Ausführungsbeispiele sind nur beispielhaft gewählt. Unterschiedliche Ausführungsbeispiele können vollständig oder in Bezug auf einzelne Merkmale miteinander kombiniert werden. Auch kann ein Ausführungsbeispiel durch Merkmale eines weiteren Ausführungsbeispiels ergänzt werden. The embodiments described and shown in the figures are chosen only by way of example. Different embodiments may be combined together or in relation to individual features. Also, an embodiment can be supplemented by features of another embodiment.

Ferner können erfindungsgemäße Verfahrensschritte wiederholt sowie in einer anderen als in der beschriebenen Reihenfolge ausgeführt werden. Furthermore, method steps according to the invention can be repeated as well as carried out in a sequence other than that described.

Umfasst ein Ausführungsbeispiel eine „und/oder“-Verknüpfung zwischen einem ersten Merkmal und einem zweiten Merkmal, so ist dies so zu lesen, dass das Ausführungsbeispiel gemäß einer Ausführungsform sowohl das erste Merkmal als auch das zweite Merkmal und gemäß einer weiteren Ausführungsform entweder nur das erste Merkmal oder nur das zweite Merkmal aufweist.If an exemplary embodiment comprises a "and / or" link between a first feature and a second feature, then this is to be read so that the embodiment according to one embodiment, both the first feature and the second feature and according to another embodiment either only first feature or only the second feature.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • DE 102011052902 A1 [0004] DE 102011052902 A1 [0004]

Claims (11)

Verfahren (300) zum Herstellen einer Fotovoltaikzelle (100), wobei das Verfahren (300) die folgenden Schritte aufweist: Beschichten (302) eines Grundmaterials (108) der Fotovoltaikzelle (100) mit einer ersten Schicht (104) und mit einer darüber angeordneten zweiten Schicht (106), wobei die erste Schicht (104) mit einem ersten Dopanden dotiert abgeschieden wird und die zweite Schicht (106) mit einem zweiten Dopanden dotiert abgeschieden wird; Entfernen (304) eines ersten Teilbereichs (700) der ersten Schicht (104) und eines zweiten Teilbereichs (900) der zweiten Schicht (106), um ein mit dem ersten Dopanden dotiertes erstes Gebiet (704) und ein mit dem zweiten Dopanden dotiertes zweites Gebiet (902) zu erhalten; und Kontaktieren (306) des ersten Gebiets (704) mit einem elektrisch leitfähigen ersten Anschluss (1100) und des zweiten Gebiets (902) mit einem elektrisch leitfähigen zweiten Anschluss (1102), um die Fotovoltaikzelle (100) zu erhalten.Procedure ( 300 ) for producing a photovoltaic cell ( 100 ), the process ( 300 ) comprises the following steps: coating ( 302 ) of a basic material ( 108 ) of the photovoltaic cell ( 100 ) with a first layer ( 104 ) and with a second layer ( 106 ), the first layer ( 104 ) is deposited doped with a first dopant and the second layer ( 106 ) is deposited doped with a second dopant; Remove ( 304 ) of a first subarea ( 700 ) of the first layer ( 104 ) and a second subarea ( 900 ) of the second layer ( 106 ) to a first region doped with the first dopant ( 704 ) and a second region doped with the second dopant ( 902 ) to obtain; and contacting ( 306 ) of the first area ( 704 ) with an electrically conductive first connection ( 1100 ) and the second area ( 902 ) with an electrically conductive second connection ( 1102 ) to the photovoltaic cell ( 100 ) to obtain. Verfahren (300) gemäß Anspruch 1, bei dem der Schritt (302) des Beschichtens und der Schritt (304) des Entfernens je in zwei Teilschritten ausgeführt werden, wobei der erste Teilbereich (700) entfernt wird, nachdem die erste Schicht (104) abgeschieden ist, und die zweite Schicht (106) abgeschieden wird, nachdem der erste Teilbereich (700) entfernt ist und der zweite Teilbereich (900) entfernt wird, nachdem die zweite Schicht (106) abgeschieden ist.Procedure ( 300 ) according to claim 1, wherein the step ( 302 ) of the coating and the step ( 304 ) of the removal are each carried out in two sub-steps, the first sub-region ( 700 ) is removed after the first layer ( 104 ) and the second layer ( 106 ) is deposited after the first subregion ( 700 ) and the second subregion ( 900 ) is removed after the second layer ( 106 ) is deposited. Verfahren (300) gemäß Anspruch 1, bei dem im Schritt (302) des Beschichtens die erste und zweite Schicht (104, 106) aufeinander abfolgend abgeschieden werden und im Schritt (304) des Entfernens der erste Teilbereich (700) und der zweite Teilbereich (900) aufeinander abfolgend entfernt werden.Procedure ( 300 ) according to claim 1, wherein in step ( 302 ) of coating the first and second layers ( 104 . 106 ) are sequentially deposited and in step ( 304 ) of removing the first subregion ( 700 ) and the second subarea ( 900 ) are sequentially removed. Verfahren (300) gemäß Anspruch 3, bei dem im Schritt (304) des Entfernens des ersten Teilbereichs (700) ferner ein auf dem ersten Teilbereich (700) angeordneter dritter Teilbereich (1400) der zweiten Schicht (106) entfernt wird, um das mit dem zweiten Dopanden dotierte zweite Gebiet (902; 1402) zu erhalten.Procedure ( 300 ) according to claim 3, wherein in step ( 304 ) of removing the first subregion ( 700 ) further on the first subregion ( 700 ) arranged third subregion ( 1400 ) of the second layer ( 106 ) to remove the second region doped with the second dopant ( 902 ; 1402 ) to obtain. Verfahren (300) gemäß Anspruch 4, bei dem im Schritt (302) des Beschichtens die zweite Schicht (106) mit einer größeren Konzentration des zweiten Dopanden abgeschieden wird, als eine Konzentration des ersten Dopanden in der ersten Schicht (104), um beim Entfernen (304) des ersten Teilbereichs (700) und des dritten Teilbereichs (1400) die Dotierung des ersten Teilbereichs (700) zu überkompensieren und das mit dem zweiten Dopanden dotierte zweite Gebiet (902; 1402) zu erhalten.Procedure ( 300 ) according to claim 4, wherein in step ( 302 ) of coating the second layer ( 106 ) is deposited with a greater concentration of the second dopant than a concentration of the first dopant in the first layer ( 104 ) when removing ( 304 ) of the first subarea ( 700 ) and the third subarea ( 1400 ) the doping of the first subregion ( 700 ) and to overcompensate the second region doped with the second dopant ( 902 ; 1402 ) to obtain. Verfahren (300) gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche, bei dem im Schritt (302) des Beschichtens die erste Schicht (104) mit einem Akzeptormaterial dotiert abgeschieden wird, um ein p-dotiertes Emittergebiet (104) zu erhalten und/oder bei dem die zweite Schicht (106) mit einem Donatormaterial dotiert abgeschieden wird, um ein n-dotiertes Basisgebiet (106) zu erhalten.Procedure ( 300 ) according to one of the preceding claims, wherein in step ( 302 ) of coating the first layer ( 104 ) is doped with an acceptor material to form a p-doped emitter region (US Pat. 104 ) and / or in which the second layer ( 106 ) is doped with a donor material to form an n-doped base region ( 106 ) to obtain. Verfahren (300) gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche, bei dem im Schritt (304) des Entfernens der erste Teilbereich (700) und/oder der zweite Teilbereich (900) unter Verwendung von Laserenergie (702), insbesondere unter Verwendung von gerichteter Laserenergie (702) entfernt wird. Procedure ( 300 ) according to one of the preceding claims, wherein in step ( 304 ) of removing the first subregion ( 700 ) and / or the second subregion ( 900 ) using laser energy ( 702 ), in particular using directed laser energy ( 702 ) Will get removed. Verfahren (300) gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche, mit einem Schritt des Isolierens, in dem das erste Gebiet (704) durch ein Entfernen (304) von Material von dem zweiten Gebiet (902) elektrisch isoliert wird.Procedure ( 300 ) according to one of the preceding claims, with a step of isolating, in which the first area ( 704 ) by removing ( 304 ) of material from the second area ( 902 ) is electrically isolated. Verfahren (300) gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche, bei dem im Schritt (302) des Beschichtens das Grundmaterial (108) kristallin vorliegt, wobei zwischen dem Grundmaterial (108) und der ersten Schicht (104) eine Zwischenschicht (102) aus amorphem Halbleitermaterial abgeschieden wird.Procedure ( 300 ) according to one of the preceding claims, wherein in step ( 302 ) of coating the base material ( 108 ) is crystalline, wherein between the base material ( 108 ) and the first layer ( 104 ) an intermediate layer ( 102 ) is deposited from amorphous semiconductor material. Vorrichtung (1800) zum Herstellen einer Fotovoltaikzelle (100), wobei die Vorrichtung (1800) die folgenden Merkmale aufweist: eine Einrichtung (1802) zum Beschichten, die dazu ausgebildet ist ein Grundmaterial (108) der Fotovoltaikzelle (100) mit einer ersten Schicht (104) und mit einer darüber angeordneten zweiten Schicht (106) zu beschichten, wobei die erste Schicht (104) mit einem ersten Dopanden dotiert abgeschieden wird und die zweite Schicht (106) mit einem zweiten Dopanden dotiert abgeschieden wird; eine Einrichtung (1804) zum Entfernen, die dazu ausgebildet ist, einen ersten Teilbereich (700) der ersten Schicht (104) und einen zweiten Teilbereich (900) der zweiten Schicht (106) zu entfernen, um ein mit dem ersten Dopanden dotiertes erstes Gebiet (704) und ein mit dem zweiten Dopanden dotiertes zweites Gebiet (902) zu erhalten; und eine Einrichtung (1806) zum Kontaktieren, die dazu ausgebildet ist, das erste Gebiet (704) mit einem elektrisch leitfähigen ersten Anschluss (1100) und das zweite Gebiet (902) mit einem elektrisch leitfähigen zweiten Anschluss (1102) zu kontaktieren, um die Fotovoltaikzelle (100) zu erhalten.Contraption ( 1800 ) for producing a photovoltaic cell ( 100 ), the device ( 1800 ) has the following features: a device ( 1802 ) for coating, which is a base material ( 108 ) of the photovoltaic cell ( 100 ) with a first layer ( 104 ) and with a second layer ( 106 ), the first layer ( 104 ) is deposited doped with a first dopant and the second layer ( 106 ) is deposited doped with a second dopant; An institution ( 1804 ) for removing, which is adapted to a first portion ( 700 ) of the first layer ( 104 ) and a second subregion ( 900 ) of the second layer ( 106 ) to form a first region doped with the first dopant ( 704 ) and a second region doped with the second dopant ( 902 ) to obtain; and a facility ( 1806 ) for contacting, which is adapted to the first area ( 704 ) with an electrically conductive first connection ( 1100 ) and the second area ( 902 ) with an electrically conductive second connection ( 1102 ) to contact the photovoltaic cell ( 100 ) to obtain. Computer-Programmprodukt mit Programmcode zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 9, wenn das Programmprodukt auf einer Vorrichtung ausgeführt wird.Computer program product with program code for carrying out the method according to one of claims 1 to 9, when the program product is executed on a device.
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