DE10247402A1 - Substrate for copper indium sulfide thin layer solar cell has blocking layer with gaps for connection between carrier and contact layer - Google Patents

Substrate for copper indium sulfide thin layer solar cell has blocking layer with gaps for connection between carrier and contact layer Download PDF

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Abstract

A substrate for a thin layer solar cell in copper indium sulfide (CIS) technology comprises a flexible metal carrier (1) separated from an electrical contact layer (6) by a blocking layer which is electrically isolated and does not completely cover the carrier layer, leaving an open region (3) through which electrical contact is made.

Description

Für die Herstellung photovoltaischer Zellen werden in zunehmendem Maß sogenannte Dünnschicht – Technologien eingesetzt, d. h. anstelle von kristallinem Silizium werden, üblicherweise im Hochvakuum, Schichten von amorphem Silizium (ASI) oder Cadmium – Tellurit (CdTe) oder Kupfer-Indium-Disulfid (CIS) mit wenigen my Dicke auf ein Trägermaterial, üblicherweise auf Glas, aufgebracht.For the production of photovoltaic cells is becoming increasingly so-called Thin film technologies used, d. H. instead of crystalline silicon, usually in a high vacuum, layers of amorphous silicon (ASI) or cadmium tellurite (CdTe) or copper indium disulfide (CIS) with a few my thickness a carrier material, usually on glass, applied.

Verfahren, diese Schichten nicht im Vakuum, sondern durch elektrochemische/galvanische Abscheidung zu erzeugen, sind bei CdTe und CIS ebenfalls bekannt geworden. Gelegentlich wird statt Glas ein flexibles Trägermaterial (Kunststoff oder Metallfolie) verwendet, um flexible Zellen herzustellen, wobei für bandgalvanische Abscheidungen im „roll-to-roll" – Prozeß ausschließlich dünne Edelstahl – oder Kupferbänder eingesetzt werden. Hierbei zeigt es sich, dass bei der CIS-Zellen-Herstellung dem Rückkontakt, d.h. der Fläche, auf welcher galvanisch oder im Vakuum die CIS – Schichten abgeschieden werden, erhebliche Bedeutung zukommt.Process, these layers don't in a vacuum, but by electrochemical / galvanic deposition to generate, have also become known at CdTe and CIS. Occasionally becomes a flexible carrier material instead of glass (Plastic or metal foil) used to make flexible cells being for coil electroplating in the "roll-to-roll" process, only thin stainless steel or copper strips are used become. This shows that CIS cell production the back contact, i.e. the area, on which the CIS layers are deposited galvanically or in vacuum, considerable Importance.

In fast allen Fällen findet für diese Rück-Kontaktschicht Molybdän Verwendung, jedoch wurden in entsprechenden wissenschaftlichen Veröffentlichungen außerdem die Metalle Wolfram, Tantal und Vanadium sowie, mit Einschränkung in der Eignung, auch Chrom und Titan vorgeschlagen.In almost all cases this takes place Back contact layer molybdenum Use, however, has been made in relevant scientific publications Moreover the metals tungsten, tantalum and vanadium as well as, with restriction in suitability, also chrome and titanium are proposed.

Definitionsgemäß soll in der vorliegenden Patentanmeldung unter „Substrat" die Summe aller Materialien und Schichten verstanden werden, welche sich unter der eigentlichen, photovoltaisch wirksamen Schichten (CIS- und buffer-Schicht) befinden. Üblicherweise sind dies

  • – Trägermaterial
  • – Anpassschicht
  • – Sperrschicht
  • – Kontaktschicht,

wobei bestimmte Materialien mehrere Funktionen zugleich übernehmen können. Beispielsweise bildet Tantal zugleich eine Sperr- und Kontaktschicht. Die Anpassschicht kann bei geeignet gewähltem Trägermaterial (z.B. Chromstahl) entfallen.By definition, in the present patent application, “substrate” is understood to mean the sum of all materials and layers which are located under the actual, photovoltaically active layers (CIS and buffer layers). These are usually
  • - carrier material
  • - matching layer
  • - barrier layer
  • - contact layer,

where certain materials can perform several functions at the same time. For example, tantalum forms a barrier and contact layer at the same time. The matching layer can be omitted if the carrier material is selected appropriately (eg chrome steel).

Zugleich lassen sich die Eigenschaften einer geeigneten Kontaktschicht wie folgt umreißen:

  • – ohm'scher Kontakt zur CIS – Schicht
  • – gute elektrische Leitfähigkeit
  • – homogene Oberfläche sehr geringer Rauhigkeit
  • – gutes Reflexionsvermögen (im sichtbaren Wellenlängenbereich)
  • – Anpassung, d.h. Vermittlung zwischen dem thermischen Ausdehnungs-Koeffizienten des Trägermaterials und CIS
  • – Haftvermittlung zur aufgebrachten CIS – Schicht
  • – geringe Affinität zu CIS, d. h. kein Einwandern von Atomen der Kontaktschicht in die CIS-Schicht hinein
At the same time, the properties of a suitable contact layer can be outlined as follows:
  • - ohmic contact to the CIS layer
  • - good electrical conductivity
  • - homogeneous surface with very low roughness
  • - good reflectivity (in the visible wavelength range)
  • - Adaptation, ie mediation between the thermal expansion coefficient of the carrier material and CIS
  • - Mediation of adhesion to the applied CIS layer
  • - low affinity for CIS, ie no migration of atoms of the contact layer into the CIS layer

Zwischen dem Trägermaterial Kupfer oder Edelstahl und der Kontaktschicht wird in aller Regel eine Sperrschicht eingefügt, welche die Diffusion von Kupfer- oder Eisen-Atomen und anderen „Verunreinigungen" in die CIS – Schicht hinein verhindern soll.Between the copper or stainless steel substrate and a contact layer is usually inserted into the contact layer, which the diffusion of copper or iron atoms and other "impurities" into the CIS layer should prevent it.

Dies ist erforderlich, weil erstens die Rück-Kontaktschicht Molybdän für die genannten Elemente relativ durchlässig ist, weil zweitens der Wirkungsgrad der Solarzelle durch eindiffundierende Fremdatome in der Regel (Natrium ausgenommen) herabgesetzt wird und weil drittens im Herstellungsprozeß der Dünnschichtzelle ein Temperschritt zu durchlaufen ist, bei welchem Temperaturen bis 600° C benötigt werden, was die genannte, unerwünschte Einwanderung von Atomen aus dem Trägermaterial in die CIS-Schicht hinein hervorruft bzw. stark begünstigt.This is necessary because firstly the back contact layer molybdenum for the mentioned elements is relatively permeable, because secondly, the efficiency of the solar cell due to the diffusion of foreign atoms as a rule (sodium except) is reduced and because thirdly in the manufacturing process of the thin-film cell a temp step is to be run, at which temperatures up to 600 ° C are required what the said, unwanted immigration of atoms from the carrier material in the CIS layer causes or strongly favors.

Eine Ausnahme bezüglich des Eindiffundierens von Fremdatomen in die CIS – Schicht macht Natrium. Es hat sich gezeigt, dass etwa 2% Natrium die CIS-Zelle verbessert. Bei CIS-Zellen, die auf Molybdänglas abgeschieden werden, wandert dieser Natrium-Anteil während des Temper-Prozesses quasi automatisch aus dem Glas und durch die Molybdänschicht hindurch in das CIS ein. Bei flexiblen Bandzellen, wie sie bisher bekannt wurden, kann dies nicht stattfinden, weil das Trägermaterial (Kupfer oder Stahl) kein Natrium enthält und weil brauchbare Diffusionssperren definitionsgemäß auch für Natrium undurchlässig sind.An exception regarding diffusion of foreign atoms in the CIS layer makes sodium. It has been shown that about 2% sodium is the CIS cell improved. CIS cells deposited on molybdenum glass this sodium component migrates while of the tempering process almost automatically out of the glass and through the molybdenum layer through into the CIS. With flexible band cells, as they have been so far were known, this cannot take place because of the carrier material (Copper or steel) contains no sodium and because of usable diffusion barriers are also impermeable to sodium by definition.

Es nun Gegenstand der vorliegenden Erfindung, die Diffusionssperre und die Kontaktschicht einer CIS-Solarzelle auf metallischem, bandförmigen Trägermaterial so auszubilden, dass sie einerseits ihre vorgenannten Funktionen erfüllen, andererseits möglichst kostengünstig hergestellt werden können. Zusätzlich wird eine Sperrschicht vorgeschlagen, die in einem Non-vakuum-Verfahren aufbringbar ist und das Natrium enthält, welches sonst nur in Glas als Trägermaterial enthalten ist.It is now the subject of the present Invention, the diffusion barrier and the contact layer of a CIS solar cell on metallic, band-shaped carrier material to be trained so that on the one hand they perform their aforementioned functions fulfill, on the other hand if possible economical can be produced. In addition, proposed a barrier layer in a non-vacuum process can be applied and contains sodium, which is otherwise only found in glass as a carrier material is included.

Die Aufgabenstellung wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass zwar eine isolierende Diffussions-Sperrschicht eingesetzt wird, diese jedoch das Trägermaterial der Bandzelle nicht vollflächig bedeckt, sodass die nachfolgend aufgebrachte, elektrisch leitfähige Kontaktschicht an den Stellen, die von der Sperrschicht nicht abgedeckt sind, einen elektrisch leitenden Kontakt mit dem metallischen Untergrund ausbildet.The object of the invention is thereby solved, that an insulating diffusion barrier layer is used, however, this is the carrier material the entire area of the band cell covered, so that the subsequently applied, electrically conductive contact layer in the areas that are not covered by the barrier layer, an electrical forms conductive contact with the metallic surface.

Auf diese Weise wird einerseits die Verwendung von nicht – leitendem Material für die Sperrschicht möglich, andererseits ein elektrischer Kontakt zwischen Trägermaterial und Rückkontaktschicht hergestellt. Letzterer ist einerseits die Voraussetzung für die Funktion der Zelle durch Abfluß von Elektronen, andererseits eine Vorbedingung für die elektrochemische Abscheidung der CIS-Vorläufer-Schichten.In this way, the Use of non - conductive Material for the barrier layer possible on the other hand, an electrical contact between the carrier material and back contact layer. The latter is on the one hand the prerequisite for the function of the cell Outflow of Electrons, on the other hand, a prerequisite for electrochemical deposition of the CIS precursor layers.

Eine Verbesserung besteht darin, dass die genannte, isolierende Diffusions – Sperrschicht in einem Non-Vakuumverfahren aufgebracht wird, beispielsweise Siliziumoxid in einem Sol/Gel-Verfahren. – Weiterhin kann, vorzugsweise als Bestandteil der isolierenden Sperrschicht, ein Natriumsalz eingebracht werden, wodurch beim Tempern, durch den Molybdän-Rückkontakt hindurch, Natrium in die CIS-Schicht einwandert.An improvement is that the insulating diffusion barrier layer mentioned in ei nem non-vacuum process is applied, for example silicon oxide in a sol / gel process. - Furthermore, preferably as a component of the insulating barrier layer, a sodium salt can be introduced, as a result of which sodium immerses into the CIS layer during tempering through the molybdenum back contact.

1 zeigt den Aufbau einer CIS-Bandzelle auf flexiblem, metallischen Substrat, wie er bisher bekannt ist: das metallische Trägermaterial (1) wurde zunächst mit einer Anpassschicht (4) aus Nickel, nachfolgend mit einer Sperrschicht (5) aus Chrom und schließlich mit einer Kontaktschicht (6) aus Molybdän beschichtet. Man beachte, dass die Sperrschicht (5) leitend ist und das Untermaterial vollflächig bedeckt. 1 shows the structure of a CIS band cell on a flexible, metallic substrate, as it is known up to now: the metallic carrier material ( 1 ) was initially done with an adaptation layer ( 4 ) made of nickel, subsequently with a barrier layer ( 5 ) made of chrome and finally with a contact layer ( 6 ) made of molybdenum. Note that the barrier layer ( 5 ) is conductive and covers the entire sub-material.

2 zeigt ein Beispiel für den erfindungsgemäßen Aufbau einer CIS – Bandzelle auf Stahl: auf das Trägermaterial (1) ist eine elektrisch isolierende Sperrschicht (2) aus isolierendem Material (Silizium- oder Aluminiumoxid oder Keramik), so aufgebracht, dass sie das Trägermaterial nicht voll abdeckt, sondern zwei Kontaktbereiche (3) frei lässt. 2 shows an example of the structure according to the invention of a CIS band cell on steel: on the carrier material ( 1 ) is an electrically insulating barrier layer ( 2 ) made of insulating material (silicon or aluminum oxide or ceramic), applied so that it does not completely cover the carrier material, but two contact areas ( 3 be) free.

Die nachfolgend aufgebrachte Rückkontakt – Schicht (6) aus Molybdän (oder Wolfram, Tantal oder Vanadium) überdeckt die volle Bandbreite, sodaß einerseits die isolierende Sperrschicht ein Eindringen von Fremdatomen aus dem Trägermaterial (1) in den Rückkontakt (6) und den CIS-Absorber (8) weitgehend verhindert, andererseits eine gute Stromableitung aus dem Rückkontakt (6) bzw eine gute Stromzuführung während der galvanischen Abscheidung in den Rückkontakt (6) hinein über die beiden Sperrschicht-freien Kontaktbereiche (3) gewährleistet ist.The back contact layer applied below ( 6 ) made of molybdenum (or tungsten, tantalum or vanadium) covers the full range, so that on the one hand the insulating barrier layer prevents foreign atoms from penetrating from the carrier material ( 1 ) in the back contact ( 6 ) and the CIS absorber ( 8th ) largely prevented, on the other hand good current dissipation from the back contact ( 6 ) or a good power supply during the galvanic deposition in the back contact ( 6 ) into the two contact areas free of barrier layers ( 3 ) is guaranteed.

2 zeigt auch denselben Erfindungsgedanken, realisiert auf Kupfer als Trägermaterial (1), wobei die isolierende Sperrschicht (2) zugleich für die Anpassung der unterschiedlichen Ausdehnungskoeffizienten der Materialien sorgt. Hierdurch entfällt eine spezielle, zusätzliche Anpassschicht (4), wie sie in 1 gezeigt ist. Zusätzlich ist es vorteilhaft, dass die Kontaktschicht (6) aus Platin oder Chromcarbid/Chromnitrid besteht, wodurch das gesamte Substrat in Non-Vakuum-Prozessen herstellbar ist. 2 also shows the same idea of the invention, realized on copper as a carrier material ( 1 ), the insulating barrier layer ( 2 ) also ensures the adjustment of the different expansion coefficients of the materials. This eliminates the need for a special, additional matching layer ( 4 ) as in 1 is shown. In addition, it is advantageous that the contact layer ( 6 ) consists of platinum or chromium carbide / chromium nitride, which means that the entire substrate can be produced in non-vacuum processes.

3 zeigt zwei weitere Verbesserungen: in oder unter die isolierende Sperrschicht (2) wird ein Natrium-Salz (10), beispielsweise Natrium-Fluorid oder Natrium-Selenid/Sulfid eingebracht. Außerstem wird der Randbereich nicht durch eine Rand-Isolierung (7) abgetrennt, sondern es wird durch Ritzen (mechanisch oder mit Lasereine Abtrennung (11) des Randbereichs, in welchem die Diffussionssperre (2) nicht wirksam ist, erreicht. 3 shows two further improvements: in or under the insulating barrier layer ( 2 ) becomes a sodium salt ( 10 ), for example sodium fluoride or sodium selenide / sulfide. In addition, the edge area is not protected by edge insulation ( 7 ), but it is separated by scratching (mechanically or with laser 11 ) of the edge area in which the diffusion barrier ( 2 ) is not effective.

Die Vorteile der Erfindung sind offenkundig: Als geeignete Diffissions-Sperre gegen Kupfer oder Eisen bei Temperaturen bis 600°C kommen nur wenige Materialien infrage, die oft teuer sind (z.B. Tantal) und/oder nur durch aufwändige Vakuum – Verfahren aufgebracht werden können.The advantages of the invention are obvious: As suitable diffusion barrier against copper or iron at temperatures up to 600 ° C only a few materials come into question, which are often expensive (e.g. Tantalum) and / or only through elaborate Vacuum process can be applied.

Dies gilt, solange die Forderung besteht, dass die Sperrschicht elektrisch leitend sein soll. – Es sind aber zahlreiche gute, jedoch elektrisch isolierende Sperrschichten wie Sinter-Keramik, Silizium-Dioxid, Aluminium-Oxid oder intrinsisches Zinkoxid bekannt, die preiswert aufgebracht werden können. Dadurch, dass erfindungsgemäß die isolierende Sperrschicht das Trägermaterial nicht voll abdeckt und die nachfolgend aufgebrachte, wiederum leitfähige Rückkontaktschicht im nicht abgedeckten Bereich einen Kontakt zum Trägermaterial herstellt, wird die Verwendung derartiger vorteilhafter Sperrschichten erstmals möglich.This applies as long as the claim there is that the barrier layer should be electrically conductive. - There are but numerous good, but electrically insulating barrier layers such as sintered ceramic, silicon dioxide, aluminum oxide or intrinsic Zinc oxide known, which can be applied inexpensively. Thereby, that according to the invention the insulating Barrier layer the carrier material not fully covered and the subsequently applied, again conductive back contact layer contact with the carrier material in the uncovered area manufactures, the use of such advantageous barrier layers for the first time possible.

Eine weitere, vorteilhafte Ausprägung der Erfindung ist es, die Diffusionssperrschicht (2) in einem Nicht – Vakuum – Verfahren abzuscheiden, beispielsweise Silizium-Oxid durch ein Sol/Gel-Verfahren, eine Keramik-Schicht durch ein Druckverfahren oder durch Rakeln oder eine intrinsische ZuO-Schicht durch Elektrodeposition. Die Aufbringung der Sperrschicht in einem Vakuum-Verfahren ist nämlichb grundsätzlich aufwendig und wird hier nochmals erschwert, da Abdeckmasken für den/die freien Kontaktbereiche (3) bei einem im Vakuum durchlaufenden Band nur mit Schwierig-keit zu realisieren sind.Another advantageous embodiment of the invention is the diffusion barrier layer ( 2 ) to be deposited in a non-vacuum process, for example silicon oxide by a sol / gel process, a ceramic layer by a printing process or by knife coating or an intrinsic ZuO layer by electrode deposition. The application of the barrier layer in a vacuum process is basically complex and is made even more difficult here, since masking masks for the free contact areas ( 3 ) can only be realized with difficulty with a belt running in a vacuum.

Es ist ein weiterer Erfindungsgedanke, zusammen mit der Diffusionssperre ein Natrium – Salz aufzubringen, wobei dann beim Temperprozeß Natrium einerseits durch die nachfolgende Molybdän – Schicht hindurchdiffundiert, andererseits aber zuvor beim galvanischen Abscheideprozeß durch die Kontaktschicht vor der Lösung im Elektrolyten geschützt wird. Ein späteres Einbringen von Na im CIS-Herstellungsprozeß wäre auch weniger effektiv, vor oder während der elektro-chemischen Abscheidung des Precursors sogar unmöglich, da sich das Na-Salz im wässerigen Elektrolyten löst. Einem Sol/Gel – Prozeß kann jedoch leicht ein Natriumsalz wie Natriumjodid, -fluorid, -selenid oder -sulfid zugesetzt werden, in eine keramische Sperrschicht lässt sich Na leicht durch CBD (durch ein Tauchbad) einbringen, bei der elekrochemischen Abscheidung von intrinsischem ZnO als Sperrschicht kann ein wasserunlösliches Na-Salz per Dispersionsabscheidung gleichzeitig zugeführt werden; lediglich bei einer Al2O3-Schicht, die durch Sputtern aus dem keramischen Target aufgebracht wird, muß das Na-Salz (10) zuvor durch Aufdampfen auf das Träbermaterial (1) aufgebracht werden.It is a further idea of the invention to apply a sodium salt together with the diffusion barrier, sodium then diffusing through the subsequent molybdenum layer during the annealing process, but firstly being protected from the solution in the electrolyte by the contact layer during the galvanic deposition process. Subsequent introduction of Na in the CIS production process would also be less effective, or even impossible before or during the electrochemical deposition of the precursor, since the Na salt dissolves in the aqueous electrolyte. However, a sodium salt such as sodium iodide, fluoride, selenide or sulfide can easily be added to a sol / gel process. Na can easily be introduced into a ceramic barrier layer by CBD (by means of an immersion bath) in the electrochemical deposition of intrinsic ZnO as A water-insoluble Na salt can be added to the barrier layer at the same time by dispersion separation; only in the case of an Al2O3 layer which is applied by sputtering from the ceramic target, the Na salt ( 10 ) beforehand by vapor deposition on the carrier material ( 1 ) are applied.

Ein weiterer Vorteil entsteht durch die erfindungsgemäße, isolierende Diffussionssperre, wenn das Trägermaterial Kupfer ist: Normalerweise muß unbedingt eine Anpaß – Schicht (4), z. B. Matt – Nickel, verwendet werden, um die unterschiedlichen Ausdehnungs-Koeffizienten von CIS (8) und Trägermaterial Kupfer (1) aneinander anzugleichen. Diese Funktion übernimmt nun die isolierende Sperrschicht aus SiO2, Al2O3 oder Keramik oder intrinsischem ZnO, sodaß die Nickelschicht (4) entfallen kann.A further advantage arises from the insulating diffusion barrier according to the invention if the carrier material is copper: Normally, an adaptation layer ( 4 ), e.g. B. Matt - Nickel, can be used to measure the different coefficients of expansion of CIS ( 8th ) and copper base material ( 1 ) align with each other. This function is now performed by the insulating barrier layer made of SiO 2 , Al 2 O 3 or ceramic or intrinsic ZnO, so that the nickel layer ( 4 ) can be omitted.

Ein weiterer Erfindungsgedanke betrifft die Abtrennung des Kontaktbereiches (3), in welchem das Trägermaterial (1) nicht durch die Sperrschicht (2) abgedeckt und somit ein Einwandern von Fremdatomen in das CIS nicht verhindert ist: dieser Bereich muß notwendigerweise durch von dem übrigen, intakten Zellbereich getrennt werden, da wegen der fehlenden Sperrschicht (2) Verunreinigungen in die CIS-Schicht (8) eindringen können. Außerdem eine derartige Trennung ratsam, um den problematischen Randbereich des Bandes (mögliche shunts) vom eigentlichen Funktionsbereich der CIS Zelle elektrisch abzusondern. Eine derartige Vorgehensweise wurde ansich bereits in unserer Anmeldung 199 17 758.9 vorgeschlagen. Nun aber gewinnt einerseits eine derartige, randabdeckende Isolierschicht eine doppelte Funktion, andererseits wird vorgeschlagen, statt einer Abdeckung durch eine Rand-Isolierung eine Abtrennung durch Ritzen, mechanisch oder durch einen Laser, vorzunehmen. Der in 3 gezeigte Ritzgraben (11) muß einerseits tief genug sein, die leitfähige Fensterschicht (9) und Teile der CIS-Schicht (8) zu unterbrechen, sollte andererseits aber in die Kontaktschicht (6) nicht eindringen, da hierdurch leicht Kurzschlüsse/shunts zwischen Rückkontakt und Fensterschicht zustande kommen können.Another idea of the invention relates to the separation of the contact area ( 3 ), in which the carrier material ( 1 ) not through the barrier layer ( 2 ) is covered and thus immigration of foreign atoms into the CIS is not prevented: this area must necessarily be separated from the rest of the intact cell area because the missing barrier layer ( 2 ) Impurities in the CIS layer ( 8th ) can penetrate. Such a separation is also advisable in order to electrically separate the problematic edge area of the band (possible shunts) from the actual functional area of the CIS cell. Such a procedure has already been proposed in our application 199 17 758.9. Now, on the one hand, such an edge-covering insulating layer has a double function, on the other hand, it is proposed to separate it by means of scratches, mechanically or by means of a laser, instead of covering it with edge insulation. The in 3 shown Ritzgraben ( 11 ) must be deep enough on the one hand, the conductive window layer ( 9 ) and parts of the CIS layer ( 8th ), on the other hand, should be in the contact layer ( 6 ) do not penetrate, as this can easily lead to short circuits / shunts between the rear contact and the window layer.

1 :1 :
Trägermaterialsupport material
2 :2 :
Sperrschicht, isolierendBarrier layer insulating
3 :3 :
Kontaktbereichcontact area
4 :4 :
Anpaß-SchichtFitting layer
5 :5 :
Sperrschicht, leitendBarrier layer conductive
6 :6 :
Rückkontakt-SchichtBack contact layer
7 :7 :
Rand-IsolierungEdge isolation
8 :8th :
CIS – SchichtCIS layer
9 :9 :
Fensterschichtwindow layer
10 :10 :
Zusatz Natrium-Salzadditive Sodium salt
11 :11 :
Laser-RitzungLaser scoring

Claims (6)

Substrat-Aufbau für eine Dünnschicht-Solarzelle nach der CIS-Technologie, bestehend aus einem flexiblen, metallischen Trägermaterial mit einer elektrisch leitenden Kontaktschicht sowie einer zwischen dem Trägermaterial und der Kontaktschicht befindlichen Sperrschicht, dadurch gekennzeichnet, – dass diese Sperrschicht elekrisch isolierend ist und – dass diese Sperrschicht derartig eingebracht wird, daß sie das Trägermaterial nicht vollflächig bedeckt, sondern mindestens einen Bereich frei läßt, in welchem die Kontaktschicht und das Trägermaterial sich elektrisch leitend berühren.Substrate structure for a thin-film solar cell based on CIS technology, consisting of a flexible, metallic carrier material with an electrically conductive contact layer and a barrier layer between the carrier material and the contact layer, characterized in that - this barrier layer is electrically insulating and - that this barrier layer is introduced in such a way that it does not cover the entire surface of the carrier material, but rather leaves at least one area free in which the contact layer and the carrier material touch in an electrically conductive manner. Substrat-Aufbau nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass für die Sperrschicht ein Material und ein Abscheideverfahren so gewählt wird, dass für ihre Herstellung kein Vakuum erforderlich ist.Substrate structure according to claim 1, characterized in that for the barrier layer a material and a deposition process is chosen such that for your Manufacturing no vacuum is required. Substrat-Aufbau nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass auch für die Kontaktschicht ein Material und ein Abscheideverfahren so gewählt wird, dass für ihre Herstellung kein Vakuum erforderlich ist, womit dann die gesamte Substrat-Herstellung ohne Vakuum-Verfahren erfolgt.Substrate structure according to claim 2, characterized in that for too the contact layer a material and a deposition process is chosen so that for their manufacture does not require a vacuum, which makes the whole Substrate production takes place without a vacuum process. Substrat-Aufbau nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, – dass vor oder zusammen mit der erfindungsgemäßen Sperrschicht ein Natriumsalz eingebracht und – dass die Kontaktschicht durchlässig für Natrium ausgebildet istSubstrate structure according to claim 1, characterized in - that before or together with the barrier layer according to the invention a sodium salt brought in and - that the contact layer permeable trained for sodium is Substrat-Aufbau nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der nicht durch die Sperrschicht überdeckte Kontaktbereich durch eine zusätzliche Rand-Isolierung abgedeckt ist.Substrate structure according to claim 1, characterized in that the contact area not covered by the barrier layer through an additional Edge insulation is covered. Substrat Aufbau nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der nicht durch die Sperrschicht überdeckte Kontaktbereich durch Ritzung, vorzugsweise unter Benutzung eines Lasers, von dem über der Sperrschicht befindlichen CIS-Zellenbereich abgetrennt ist.Substrate structure according to claim 1, characterized in that the contact area not covered by the barrier layer through Scoring, preferably using a laser, from which over the Barrier layer located CIS cell area is separated.
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