FI123964B - Solar cell and arrangement and method for manufacturing the solar cell - Google Patents
Solar cell and arrangement and method for manufacturing the solar cell Download PDFInfo
- Publication number
- FI123964B FI123964B FI20075140A FI20075140A FI123964B FI 123964 B FI123964 B FI 123964B FI 20075140 A FI20075140 A FI 20075140A FI 20075140 A FI20075140 A FI 20075140A FI 123964 B FI123964 B FI 123964B
- Authority
- FI
- Finland
- Prior art keywords
- layer
- solar cell
- produced
- tin oxide
- laser
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 55
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title description 38
- 238000000576 coating method Methods 0.000 claims description 80
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 claims description 49
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 36
- 238000002679 ablation Methods 0.000 claims description 29
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 claims description 23
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 claims description 23
- 230000008569 process Effects 0.000 claims description 20
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims description 13
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims description 13
- XLOMVQKBTHCTTD-UHFFFAOYSA-N Zinc monoxide Chemical compound [Zn]=O XLOMVQKBTHCTTD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 12
- 238000012545 processing Methods 0.000 claims description 12
- XOLBLPGZBRYERU-UHFFFAOYSA-N tin dioxide Chemical compound O=[Sn]=O XOLBLPGZBRYERU-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 12
- 229910001887 tin oxide Inorganic materials 0.000 claims description 12
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 claims description 10
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 10
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N Titan oxide Chemical compound O=[Ti]=O GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 7
- 229910052731 fluorine Inorganic materials 0.000 claims description 7
- PXGOKWXKJXAPGV-UHFFFAOYSA-N Fluorine Chemical compound FF PXGOKWXKJXAPGV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 claims description 6
- 239000011737 fluorine Substances 0.000 claims description 6
- 239000012780 transparent material Substances 0.000 claims description 6
- 239000011787 zinc oxide Substances 0.000 claims description 6
- ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N Boron Chemical compound [B] ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- 229910052796 boron Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 239000003575 carbonaceous material Substances 0.000 claims description 5
- 229910044991 metal oxide Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 150000004706 metal oxides Chemical class 0.000 claims description 5
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 239000010703 silicon Substances 0.000 claims description 5
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 239000010949 copper Substances 0.000 claims description 4
- AMGQUBHHOARCQH-UHFFFAOYSA-N indium;oxotin Chemical compound [In].[Sn]=O AMGQUBHHOARCQH-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 4
- 150000004767 nitrides Chemical class 0.000 claims description 4
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 claims description 4
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 229910052581 Si3N4 Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 230000001427 coherent effect Effects 0.000 claims description 3
- WCOSNLGKHNWDQR-UHFFFAOYSA-N germanium;indium;oxotin Chemical compound [Ge].[In].[Sn]=O WCOSNLGKHNWDQR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- HQVNEWCFYHHQES-UHFFFAOYSA-N silicon nitride Chemical compound N12[Si]34N5[Si]62N3[Si]51N64 HQVNEWCFYHHQES-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- OGIDPMRJRNCKJF-UHFFFAOYSA-N titanium oxide Inorganic materials [Ti]=O OGIDPMRJRNCKJF-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 238000010276 construction Methods 0.000 claims description 2
- 230000008021 deposition Effects 0.000 claims 8
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 claims 2
- 239000000289 melt material Substances 0.000 claims 1
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 81
- 210000004027 cell Anatomy 0.000 description 61
- 239000013077 target material Substances 0.000 description 32
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 26
- 239000000047 product Substances 0.000 description 24
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 15
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 14
- 239000012634 fragment Substances 0.000 description 13
- 239000010409 thin film Substances 0.000 description 13
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 8
- 239000010408 film Substances 0.000 description 8
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 7
- 238000000608 laser ablation Methods 0.000 description 6
- 238000003754 machining Methods 0.000 description 6
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 6
- 229910003460 diamond Inorganic materials 0.000 description 5
- 239000010432 diamond Substances 0.000 description 5
- -1 MgF2 Chemical class 0.000 description 4
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 4
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 4
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 4
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 4
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 4
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 4
- 238000007747 plating Methods 0.000 description 4
- 239000011241 protective layer Substances 0.000 description 4
- 230000035882 stress Effects 0.000 description 4
- 238000009833 condensation Methods 0.000 description 3
- 230000005494 condensation Effects 0.000 description 3
- 239000004020 conductor Substances 0.000 description 3
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 description 3
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 3
- 239000012528 membrane Substances 0.000 description 3
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 3
- 230000003746 surface roughness Effects 0.000 description 3
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910006404 SnO 2 Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000005299 abrasion Methods 0.000 description 2
- 238000005054 agglomeration Methods 0.000 description 2
- 230000002776 aggregation Effects 0.000 description 2
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N aluminium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000004630 atomic force microscopy Methods 0.000 description 2
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000011109 contamination Methods 0.000 description 2
- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 2
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 2
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 2
- 230000001186 cumulative effect Effects 0.000 description 2
- 238000011161 development Methods 0.000 description 2
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 2
- 239000000835 fiber Substances 0.000 description 2
- 150000002222 fluorine compounds Chemical class 0.000 description 2
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 2
- 238000011534 incubation Methods 0.000 description 2
- JMANVNJQNLATNU-UHFFFAOYSA-N oxalonitrile Chemical compound N#CC#N JMANVNJQNLATNU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- CNRZQDQNVUKEJG-UHFFFAOYSA-N oxo-bis(oxoalumanyloxy)titanium Chemical compound O=[Al]O[Ti](=O)O[Al]=O CNRZQDQNVUKEJG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 2
- 239000011265 semifinished product Substances 0.000 description 2
- 229910052709 silver Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 2
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 description 2
- 238000002834 transmittance Methods 0.000 description 2
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N Ammonia Chemical compound N QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052580 B4C Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910020187 CeF3 Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910002601 GaN Inorganic materials 0.000 description 1
- JMASRVWKEDWRBT-UHFFFAOYSA-N Gallium nitride Chemical compound [Ga]#N JMASRVWKEDWRBT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N Silver Chemical compound [Ag] BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 210000001744 T-lymphocyte Anatomy 0.000 description 1
- 229910007709 ZnTe Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 1
- 230000001133 acceleration Effects 0.000 description 1
- 229910052787 antimony Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 1
- 230000000712 assembly Effects 0.000 description 1
- 238000000429 assembly Methods 0.000 description 1
- 239000012298 atmosphere Substances 0.000 description 1
- 238000010923 batch production Methods 0.000 description 1
- INAHAJYZKVIDIZ-UHFFFAOYSA-N boron carbide Chemical compound B12B3B4C32B41 INAHAJYZKVIDIZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 1
- 150000004770 chalcogenides Chemical class 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 239000007795 chemical reaction product Substances 0.000 description 1
- 239000011247 coating layer Substances 0.000 description 1
- 229910052681 coesite Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 1
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 1
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 1
- 229910052593 corundum Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052906 cristobalite Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 1
- 239000002178 crystalline material Substances 0.000 description 1
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 238000006731 degradation reaction Methods 0.000 description 1
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 1
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 1
- 230000001627 detrimental effect Effects 0.000 description 1
- 239000003989 dielectric material Substances 0.000 description 1
- 238000005553 drilling Methods 0.000 description 1
- 230000005684 electric field Effects 0.000 description 1
- 230000005670 electromagnetic radiation Effects 0.000 description 1
- 230000006353 environmental stress Effects 0.000 description 1
- 229910052737 gold Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000009931 harmful effect Effects 0.000 description 1
- 238000009396 hybridization Methods 0.000 description 1
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 1
- 229910052738 indium Inorganic materials 0.000 description 1
- APFVFJFRJDLVQX-UHFFFAOYSA-N indium atom Chemical compound [In] APFVFJFRJDLVQX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000009776 industrial production Methods 0.000 description 1
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 1
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 1
- 239000011810 insulating material Substances 0.000 description 1
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000001788 irregular Effects 0.000 description 1
- 230000031700 light absorption Effects 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 229910001635 magnesium fluoride Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 1
- 230000001404 mediated effect Effects 0.000 description 1
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000012299 nitrogen atmosphere Substances 0.000 description 1
- RVTZCBVAJQQJTK-UHFFFAOYSA-N oxygen(2-);zirconium(4+) Chemical compound [O-2].[O-2].[Zr+4] RVTZCBVAJQQJTK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000003973 paint Substances 0.000 description 1
- 238000005240 physical vapour deposition Methods 0.000 description 1
- 239000000049 pigment Substances 0.000 description 1
- 229910052697 platinum Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000005086 pumping Methods 0.000 description 1
- 229910052703 rhodium Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000010079 rubber tapping Methods 0.000 description 1
- 230000003678 scratch resistant effect Effects 0.000 description 1
- SBIBMFFZSBJNJF-UHFFFAOYSA-N selenium;zinc Chemical compound [Se]=[Zn] SBIBMFFZSBJNJF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 description 1
- 235000012239 silicon dioxide Nutrition 0.000 description 1
- 239000004332 silver Substances 0.000 description 1
- 238000004544 sputter deposition Methods 0.000 description 1
- 229910052682 stishovite Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000007847 structural defect Effects 0.000 description 1
- 150000004763 sulfides Chemical class 0.000 description 1
- 230000037072 sun protection Effects 0.000 description 1
- 239000002344 surface layer Substances 0.000 description 1
- 229910052718 tin Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 1
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 1
- 229910052905 tridymite Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000007514 turning Methods 0.000 description 1
- 238000012800 visualization Methods 0.000 description 1
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 1
- 229910001845 yogo sapphire Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910001928 zirconium oxide Inorganic materials 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C14/00—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material
- C23C14/22—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material characterised by the process of coating
- C23C14/24—Vacuum evaporation
- C23C14/28—Vacuum evaporation by wave energy or particle radiation
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L31/00—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
- H01L31/04—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof adapted as photovoltaic [PV] conversion devices
- H01L31/042—PV modules or arrays of single PV cells
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L31/00—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
- H01L31/18—Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment of these devices or of parts thereof
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
- Y02E10/50—Photovoltaic [PV] energy
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P70/00—Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
- Y02P70/50—Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product
Description
Aurinkokenno ja järjestely ja menetelmä aurinkokennon valmistamiseksi Keksinnön alaField of the Invention
Esillä oleva keksintö kohdistuu yleisesti aurinkokennoihin, materiaalikerroksiin au-5 rinkokennoissa, aurinkokennojen valmistusmenetelmään ja tuotantojärjestelyyn aurinkokennojen tuottamiseksi. Tarkemmin ilmaistuna esillä oleva keksintö liittyy siihen, mitä on esitetty itsenäisen vaatimuksen johdanto-osassa.The present invention generally relates to solar cells, material layers in au-5 cell cells, a method of manufacturing solar cells, and a production arrangement for the production of solar cells. More particularly, the present invention relates to what is stated in the preamble of the independent claim.
Tausta 10Background 10
Aurinkokennot mahdollistavat ekologisen energiantuotantomenetelmän, ja ne ovat sen vuoksi olleet intensiivisen kehityksen kohteena. Aurinkokennot on yleisesti valmistettu valosähköpareista. Valosähköparissa on vähintään yksi puolijohtava kerros, johon valon fotonit absorboituvat. Valon absorptio saa aikaan elektronien tai 15 aukkojen siirtymisen korkeammalle, johtavalle energiatasolle, ja tätä energiaa voidaan käyttää sähkönä.Solar cells provide an ecological energy production method and have therefore been intensively developed. Solar cells are generally made of photovoltaic cells. A photovoltaic pair has at least one semiconductor layer in which photons of light are absorbed. The absorption of light causes the electrons or apertures to move to a higher, conductive energy level, and this energy can be used as electricity.
Syntyneen sähkön johtamiseksi ulos aurinkokennoista tulee puolijohtavan kerroksen (tai kerrosten) molemmilla puolilla olla johtava kerros. Aurinkokennon säteilytettä-20 väliä pinnalla olevan johtavan kerroksen on sallittava valon kulku puolijohtavaanIn order to conduct the generated electricity out of the solar cells, there must be a conductive layer on both sides of the semiconductor layer (or layers). The conductive layer on the surface of the solar cell's irradiance-20 must allow light to pass into the semiconductor
COC/O
g kerrokseen. Aurinkokenno on yleensä jaettu pieniin kennoihin, jotka on kytketty c\j ό joko sarjaan tai rinnan. Tässä tapauksessa johtavat kerrokset ja mahdollisesti puoli- T- johdekerros (tai kerrokset) on kuvioitu tarvittavan virtapiiristön luomiseksi.g layer. A solar cell is usually divided into small cells that are connected c \ j ό either in series or in parallel. In this case, the conductive layers and possibly the semiconductor layer (or layers) are patterned to create the necessary circuitry.
XX
CCCC
CLCL
o 25 Aurinkokennon säteilytettävä pinta on lisäksi pinnoitettu yhdellä tai useammalla in kerroksella heijastamattoman pinnan muodostamiseksi aurinkokennolle, ja aurinko- o ^ kennon suojaamiseksi ympäristön mekaanisilta, kemiallisilta ja fysikaalisilta rasituk silta. Tällaisia pintoja voivat olla säteily stabiloidut lasi- tai muovituotteet. Esimerkiksi lasipinta voi sisältää itsepuhdistavan Ti02 pinnoituksen, joka on valmistettu 2 sputteroimalla, nHALO:lla (Hot-Aerosol-Layering-Operation, nesteliekkiruiskutek-niikka) ja ALD-tekniikoilla. Uloimmat suojaavat kerrokset voivat olla aurinkokennoon integroituja tai ne voivat olla erotettuja elektronisista kerroksista.The irradiated surface of the solar cell is further coated with one or more in layers to form a non-reflective surface on the solar cell and to protect the solar cell from mechanical, chemical and physical stresses in the environment. Such surfaces may be radiation stabilized glass or plastic products. For example, the glass surface may include a self-cleaning TiO2 coating made by 2 sputtering, nHALO (Hot-Aerosol-Layering-Operation, Liquid Injection Technology) and ALD techniques. The outer protective layers may be integrated into the solar cell or separated from the electronic layers.
5 Tämän patenttihakemuksen jättämishetkellä on kaksi pääasiallista menetelmää aurinkokennojen valmistamiseksi. Ensimmäisessä tekniikassa piitä tai jotain muuta puolijohtavaa materiaalia käytetään substraattina, ja lisäkerrokset tuotetaan substraatille. Tähän mennessä tämä tekniikka yleisimmin käytetty. Piisubstraattien ja lisäkerrosten tuottaminen on kuitenkin nykyisellä valmistustekniikalla kallista. Suurista 10 aurinkokennoista tulee myös painavia, ja suuret aurinkokennot ovat suhteellisen herkkiä mekaanisille rasitteille. Nämä haittapuolet estävät aurinkokennojen käytön lisäämistä.At the time of filing this patent application, there are two main methods for manufacturing solar cells. In the first technique, silicon or other semiconducting material is used as a substrate, and additional layers are produced on the substrate. To date, this technique is most commonly used. However, the production of silicon substrates and additional layers is expensive with current manufacturing technology. The large 10 solar cells also become heavy, and the large solar cells are relatively sensitive to mechanical stress. These disadvantages prevent the increase in the use of solar cells.
Toinen tekniikka aurinkokennojen tuottamiselle perustuu jonkin muun substraatin 15 käyttämiseen ja puolijohtavien kerrosten sekä muiden kerrosten tuottamiseen kalvoina substraatille. Substraatti voi olla esim. lasi tai muovi. Substraattia voidaan käyttää aurinkokennon säteilytettävänä pintana, jolloin substraatista tehdään läpinäkyvä. Tällä tekniikalla tehdyt aurinkokennot painavat vähemmän ja eivät ole yhtä herkkiä mekaanisille rasitteille. Riittävän hyötysuhteen saavuttaminen on kui-20 tenkin ollut ongelma; tavallisesti vain alle 10% valon energiasta voidaan muuntaa sähköenergiaksi. Yhtenä syynä tälle on tuotettujen kerrosten epähomogeenisuus.Another technique for producing solar cells is based on the use of another substrate 15 and the production of semiconductor layers and other layers as films on the substrate. The substrate may be e.g. glass or plastic. The substrate can be used as the irradiated surface of a solar cell, thereby making the substrate transparent. Solar cells made with this technology weigh less and are less sensitive to mechanical stress. However, achieving sufficient efficiency has still been a problem; usually only less than 10% of the energy of light can be converted into electrical energy. One reason for this is the inhomogeneity of the layers produced.
COC/O
5 Näin ollen säteilytettävien pintojen läpinäkyvyys voi olla riittämätön. Myös puoli en ό johtavien kerrosten epähomogeenisyys aiheuttaa energianmenetystä.Therefore, the transparency of the surfaces to be irradiated may be insufficient. Also, the inhomogeneity of the half non-conductive layers causes energy loss.
i g 25 Yksi ongelma, joka aiheuttaa tehonmenetystä, on se, että puolijohtavan kerrokseni g 25 One problem that causes power loss is that of a semiconductor layer
CLCL
o liitoksella on määrätty sähköinen potentiaalikynnys, ja fotonien energia voidaan ^1" ίο muuttaa ainoastaan potentiaalikynnystä vastaavaksi energiamääräksi. Auringonva- o lolla on laaja aallonpituusspektri, ja siten fotoneiden energiaskaala on laaja. Jos fotonin energia on puolijohtavan liitoksen kynnyspotentiaalia matalampi, fotoni ei 30 muunnu sähköenergiaksi. Toisaalta, jos fotonin energia on suurempi kuin puolijoh- 3 tavan liitoksen kynnyspotentiaali, fotoni muuntuu energiaksi potentiaalikynnyksen mukaisesti, mutta fotonin kynnyksen ylittävä energia muuttuu lämmöksi.o the junction has a defined electrical potential threshold and the energy of the photons can only be converted to an energy equivalent to the potential threshold. On the other hand, if the photon energy is greater than the threshold potential of the semiconductor junction, the photon is converted to energy according to the potential threshold, but the energy above the photon threshold is converted to heat.
Ongelma laajan säteilyspektrin muuntamisessa sähköenergiaksi voitaisiin ratkaista 5 järjestämällä useita perättäisiä, läpinäkyviä puolijohdekerroksia, missä kukin puoli-johtava kerrospari muodostaa liitoksen valon muuttamiseksi sähköksi. Puolijohdeliitokset lähimpänä säteilytettävää pintaa omaavat suurimman kynnyspotentiaalin ja kynnyspotentiaali pienenee kun säteily siirtyy seuraaviin liitoksiin. Tällä tavoin fotoni muuntuu sähköksi liitoksessa, jonka kynnyspotentiaali on lähellä fotonin ener-10 giaa, ja voitaisiin saavuttaa korkea teho. On kuitenkin vaikeaa valmistaa useita perättäisiä, läpinäkyviä puolijohtavia kerroksia. Jos kerrosten pinnat eivät ole riittävän tasaisia, valo heijastuu jokaisessa liitoskerroksessa vähentäen siten hyötysuhdetta. Useiden puolijohdekerrosten epähomogeenisuus aiheuttaa myös sähköenergian menetystä esim. kerroksessa olevien oikosulkupisteiden ja muiden sähkökenttien epäta-15 saisuuksien vuoksi.The problem of converting a broad spectrum of radiation into electrical energy could be solved by providing a series of sequential, transparent semiconductor layers where each pair of semiconductor layers forms a junction to convert light into electricity. Semiconductor junctions closest to the surface to be irradiated have the highest threshold potential and the threshold potential decreases as radiation passes to the following junctions. In this way, the photon is converted into electricity at a junction with a threshold potential close to the photon's energy of 10, and high power could be achieved. However, it is difficult to produce several successive transparent semiconductor layers. If the surfaces of the layers are not smooth enough, light is reflected in each joint layer, thus reducing the efficiency. The inhomogeneity of several layers of semiconductor also causes loss of electrical energy due, for example, to short circuits in the layer and other electric field imperfections.
Lisäksi suojaavien kerrosten tuottaminen aurinkokennon säteilytettävälle pinnalle on vaikeaa ja kallista. Prosessit ovat hitaita ja ne täytyy tehdä erillään aurinkokennon elektronisen osan valmistuksesta. Osien käsittelyyn eri prosesseissa ja/tai kokoamis-20 vaiheissa voi sisältyä kontaminaatioriski ja siten lopputuotteen hyötysuhde voi edelleen heikentyä.In addition, producing protective layers on the irradiated surface of the solar cell is difficult and expensive. The processes are slow and have to be done separately from the manufacturing of the electronic part of the solar cell. The handling of parts in different processes and / or assembly steps may involve the risk of contamination and thus further reduce the efficiency of the end product.
COC/O
δδ
CvJCVJ
ό Yllämainitut ongelmat muuttuvat entistä vaikeammiksi, kun valmistetaan suuria au- T- rinkokennoja, sillä on välttämätöntä tuottaa suuren pinta-alan omaavia kerroksia, g 25 Tunnetut teknologiat soveltuvat pienikokoisten kennojen, esim. korkeintaan muuta- Q_ o man neliösenttimetrin pintojen, tuottamiseen, mutta pintojen laatu ja materiaalien ιλ homogeenisuus heikkenisi, jos tunnettuja tekniikoita sovellettaisiin aurinkokennoi- o ° hin, joissa on suuripinta-alaisia kerroksia.ό The above problems become more difficult when large cell T cells are fabricated, since it is necessary to produce layers having a large surface area, g 25 Known technologies are suitable for producing small cells, e.g., up to a few centimeters per square centimeter, but the quality and material homogeneity of the materials would be reduced if known techniques were applied to solar cells with large surface layers.
44
Hakija on tutkinut mahdollisuuksia laserkylmäablaation käyttämiseen aurinkokennojen valmistuksessa. Viime vuosina laserteknologian merkittävä edistyminen on luonut keinon valmistaa hyvin korkeatehoisia, puolijohdekuituihin perustuvia laserjär-jestelmiä, mikä tukee niinkutsuttujen kylmäablaatiomenetelmien kehitystä. Kylmä-5 ablaatio perustuu korkeaenergisten, lyhytkestoisten, kuten pikosekuntien suuruusluokkaa olevien, laserpulssien muodostamiseen, ja pulssien ohjaamiseen kohtioma-teriaalin pintaan. Näin plasmapilvi ablatoituu alueesta, jossa lasersäde osuu kohtioon. Kylmäablaation sovelluskohteisiin kuuluu mm. pinnoitus ja työstäminen.The Applicant has investigated the possibilities of using laser cold ablation in the manufacture of solar cells. In recent years, significant advances in laser technology have made it possible to manufacture very high-power semiconductor fiber-based laser systems, which supports the development of so-called cold ablation methods. Cold-5 ablation is based on generating high-energy, short-duration laser pulses, such as picoseconds, and directing the pulses to the surface of the target material. This ablates the plasma cloud from the area where the laser beam hits the target. Applications of cold ablation include plating and machining.
10 Uutta kylmäablaatioa käytettäessä sekä kvalitatiivisia että tuotantomäärään liittyviä ongelmia, jotka liittyvät pinnoitukseen, ohutkalvovalmistukseen ja leikkaami-seen/uurtamiseen/kaivertamiseen jne., on lähestytty keskittymällä laserin tehon lisäämiseen ja lasersäteen osumapisteen pienentämiseen kohtiolla. Kuitenkin suurin osa tehonlisäyksestä kului kohinaan. Kvalitatiiviset ja tuotantomäärään liittyvät on-15 gelmat olivat yhä olemassa, vaikkakin jotkut laservalmistajat ratkaisivat laserin tehoon liittyvän ongelman. Tyypillisiä näytteitä sekä pinnoituksessa/ohutkalvossa että leikkaamisessa/uurtamisessa/kaivertamisessa jne. voitiin valmistaa vain matalilla toistonopeuksilla, ohuilla pyyhkäisyleveyksillä ja pitkillä työajoilla, jotka ovat sellaisenaan käyttökelvottomia teollisuuteen, mikä korostuu erityisesti suurilla kappa-20 leiliä.With the new cold ablation, both the qualitative and the production problems associated with coating, thin film fabrication, and cutting / grooving / engraving, etc., have been approached by focusing on increasing the power of the laser and reducing the hit point of the laser beam. However, most of the power boost was spent on noise. Qualitative and production-related problems still existed, although some laser manufacturers solved the problem of laser power. Typical specimens in both coating / thin film and cutting / tapping / engraving etc. could only be produced at low repetition rates, thin scanning widths, and long working times, which are in themselves unsuitable for industry, particularly emphasized by the large kappa-20 lids.
00 g Pulssin energiasisällön vuoksi pulssin teho kasvaa pulssin keston pienentyessä, ja00 g Due to the energy content of the pulse, the power of the pulse increases as the duration of the pulse decreases, and
CvJCVJ
ό ongelman merkitys kasvaa pulssin keston lyhentyessä. Ongelmat ilmenevät merkit- >- tävässä määrin jopa nanosekunnin pulsseja tuottavilla lasereilla, vaikka niitä ei sel- 25 laisenaan käytetäkään kylmäablaatiomenetelmissä.ό The significance of the problem increases as the duration of the pulse decreases. Problems occur to a considerable extent even with nanosecond pulse lasers, although they are not used as such in cold ablation methods.
Q.Q.
OO
Pulssin keston laskeminen edelleen femto- tai jopa attosekuntien suuruusluokkaan o ° tekee ongelmasta lähes ratkaisemattoman. Esimerkiksi pikosekuntilaserjärjestelmäs- sä, jonka pulssin kesto on 10-15 ps pulssin energian tulisi olla 5 pj 10-30 pm kokoi-30 selle osumapisteelle, kun laserin kokonaisteho on 100 W ja toistonopeus 20 MHz.Further decreasing the pulse duration to the order of femto or even attoseconds o ° makes the problem almost unsolvable. For example, in a picosecond laser system with a pulse duration of 10-15 ps, the energy of the pulse should be 5 µm to 10-30 µm for an entire 30 hit point with a total laser power of 100 W and a repetition rate of 20 MHz.
5 Tällaisen pulssin kestävää kuitua ei esillä olevan hakemuksen etuoikeuspäivänä kirjoittajan kyseisen hetken tietämyksen mukaan ole saatavilla.5 Such pulse-resistant fiber is not available at the time of priority of the present application to the best of the knowledge of the author at that time.
Tekniikan tason mukaisissa laserkäsittelysysteemeissä on yleensä optiset skannerit, 5 jotka perustuvat väriseviin peileihin. Tällainen optinen skanneri on esitetty esimerkiksi dokumentissa DE 10343080. Värisevä peili oskilloi kahden määrätyn kulman välillä suhteessa akseliin, joka on peilin suuntainen. Kun lasersäde ohjataan peiliin, se heijastuu kulmassa joka riippuu peilin senhetkisestä sijainnista. Siten värisevä peili heijastaa tai ’’skannaa” lasersäteen kohtiomateriaalin pinnalla olevan viivan 10 pisteisiin.Prior art laser processing systems generally have optical scanners 5 based on vibrating mirrors. Such an optical scanner is disclosed, for example, in DE 10343080. A vibrating mirror oscillates between two defined angles relative to an axis parallel to the mirror. When the laser beam is directed into the mirror, it is reflected at an angle that depends on the current position of the mirror. Thus, the vibrating mirror reflects or "scans" the line 10 on the surface of the laser beam's target material.
Esimerkki värisevästä skannerista tai ’’galvano-skannerista” on esitetty kuvassa la. Siinä on kaksi värisevää peiliä, joista toinen skannaa sädettä suhteessa x-akseliin ja toinen skannaa sädettä suhteessa ortogonaaliseen y-akseliin.An example of a vibrating scanner or '' Galvano scanner '' is shown in Figure 1a. It has two vibrating mirrors, one which scans the beam relative to the x-axis and the other scans the beam relative to the orthogonal y-axis.
1515
Tuotantonopeus on suoraan verrannollinen toistonopeuteen tai toistotaajuuteen. Toisaalta tunnetut peili/kalvoskannerit (galvano-skannerit tai taakse- ja eteenpäin värisevä skannerityyppi), jotka suorittavat tehtäväsyklinsä tavalla, jolle on tunnusomaista eteen- ja taaksepäin suuntautuva liike, peilin pysäyttäminen tehtäväsyklin mo-20 lemmissa päissä on jokseenkin ongelmallista samoin kuin kiihdytys ja hidastaminen, jotka liittyvät kääntymispisteeseen ja siihen liittyvään hetkelliseen pysähdykseen,The production rate is directly proportional to the playback rate or the repetition rate. On the other hand, known mirror / membrane scanners (Galvano scanners or backward and forward vibrating scanner type) that perform their duty cycle in a manner characterized by forward and backward motion, stopping the mirror at both ends of the duty cycle are somewhat problematic and sluggish, related to the turning point and its associated momentary stop,
COC/O
q mikä rajoittaa peilin käytettävyyttä skannerina, mutta erityisesti myös skannausleve-q which limits the usability of the mirror as a scanner, but also especially the scanning width-
C\JC \ J
ό yttä. Tämänhetkiset pinnoitusmenetelmät, jotka käyttävät galvano-skannereita, voi- i ^ vat tuottaa enintään 10 cm:n skannausleveyden, edullisesti vähemmän. Jos tuotantoja 25 nopeutta yritettäisiin kasvattaa kasvattamalla toistonopeutta, kiihtyvyys ja hidastu-ό yeah. Current coating methods using Galvano scanners can produce a scan width of up to 10 cm, preferably less. If we tried to increase the output speeds by increasing the playback speed, the acceleration and deceleration
CLCL
o vuus aiheuttaisivat joko kapean skannausalan, tai säteilyn, ja siten plasman, epäta- lÖ saista jakautumista kohtiossa kun säteily osuu kohtioon kiihtyvän ja/tai hidastuvan o ° peilin kautta.The opacity would cause either a narrow scanning area, or an irrelevant distribution of radiation, and thus plasma, in the target when the radiation hits the target through an accelerating and / or slowing o ° mirror.
66
Tavallisesti galvanometrisiä skannereita käytetään skannaamaan lasersädettä n. 2-3 m/s maksiminopeudella, käytännössä n. 1 m/s. Jos pinnoitus-/ohutkalvontuotto-nopeutta yritetään lisätä yksinkertaisesti pulssin toistonopeutta kasvattamalla, nykyiset, yllämainitut tunnetut skannerit ohjaavat pulssit kontrolloimattomalla tavalla 5 päällekkäisiin pisteisiin kohtiomateriaalissa jo matalilla, kHz-luokassa olevilla tois-tonopeuksilla. 2 MHz:n toistonopeudella jopa 40-60 peräkkäistä pulssia osuu päällekkäin. Pisteiden päällekkäin osuminen 111 tällaisessa tilanteessa on esitetty kuvassa Ib.Typically, galvanometric scanners are used to scan a laser beam at about 2-3 m / s at maximum speed, in practice at about 1 m / s. If an attempt is made to increase the coating / thin film yield rate simply by increasing the pulse repetition rate, the present known scanners, as mentioned above, control the pulses to 5 superimposed points in the target material at already low, kHz reproduction rates. At 2MHz, up to 40-60 consecutive pulses hit each other. Point overlap 111 in such a situation is shown in Figure Ib.
10 Pahimmillaan tällainen lähestymistapa johtaa siihen, että kohtiomateriaalista irtoaa partikkeleita plasman sijaan, mutta vähintään se johtaa partikkelien muodostumiseen plasmaan. Kun useat perättäiset laserpulssit ohjataan samaan paikkaan kohtion pinnalla, kumulatiivinen efekti näyttää kuluttavan kohtiomateriaalia epätasaisesti ja voi johtaa kohtiomateriaalin kuumenemiseen, jolloin kylmäablaation hyödyt menete-15 tään.At its worst, such an approach results in the release of particles from the target material instead of plasma, but at least it results in the formation of particles in the plasma. When multiple successive laser pulses are directed to the same location on the target surface, the cumulative effect appears to consume the target material unevenly and may result in heating of the target material, thereby losing the benefits of cold ablation.
Samat ongelmat pätevät myös nanosekunnin mittakaavan lasereille, jolloin ongelma luonnollisesti on entistä vakavampi korkeaenergisen pulssin pitkän keston vuoksi. Tässä kohtiomateriaali kuumenee aina, ja kohtiomateriaalin lämpötila nousee suun-20 nilleen 5000 kelviniin. Näinollen jopa yksi ainoa nanosekunnin suuruusluokan pulssi kuluttaa kohtiomateriaalia äärimmäisen paljon, mistä seuraa yllämainittuja on-The same problems apply to nanosecond lasers, which naturally become more serious due to the long duration of the high energy pulse. Here, the target material always heats up and the temperature of the target material rises to about 5,000 kelvin. Thus, even a single pulse of the order of nanoseconds consumes extremely much of the target material, resulting in the above-
COC/O
q gelmia.q gelmia.
CvJCVJ
ό >- Tunnetuissa tekniikoissa kohtio voi epätasaisen kulumisen lisäksi myös fragmentoi- i 25 tua helposti ja heikentää plasman laatua. Siten tällaisella plasmalla pinnoitettava Q_ o pinta kärsii myös plasman haitallisista efekteistä. Pinta voi käsittää fragmentteja, [Λ plasma ei välttämättä ole jakautunut tasaisesti muodostaakseen tällaisen pinnoituk- o ° sen jne, mikä on ongelmallista tarkkuutta vaativissa sovelluksissa, mutta ei välttä mättä ole ongelmallista esimerkiksi maalin tai pigmentin tapauksessa, olettaen että 30 virheet pysyvät kyseisen sovelluksen havaitsemisrajan alapuolella.In the prior art, in addition to uneven wear, the target can easily fragment and reduce plasma quality. Thus, the Q_0 surface to be coated with such plasma also suffers from the harmful effects of plasma. The surface may comprise fragments, Λ plasma may not be uniformly distributed to form such a coating, etc., which is problematic in applications requiring precision, but not necessarily problematic, for example in the case of paint or pigment, assuming errors remain below the detection limit of that application. .
77
Nykyiset menetelmät kuluttavat kohtion loppuun yhdellä käyttökerralla, joten samaa kohtiota ei ole enää saatavilla samasta pinnasta lisäkäyttöä varten. Tämä ongelma on selvitetty käyttämällä vain kohtion neitseellistä pintaa, liikuttamalla kohtiomateriaa-5 liaja/tai sädepistettä vastaavasti.Current methods consume the end of the target in one application, so the same target is no longer available on the same surface for additional use. This problem has been solved by using only the virgin surface of the target, moving the target material-5 at the transverse / or radial point, respectively.
Työstämisessä ja työstöperäisissä sovelluksissa ylijäämät tai jäte, joka käsittää joitain fragmentteja, voi myös tehdä leikkausreunasta epätasaisen ja siten epäsopivan, kuten esimerkiksi virtauksensäätöporauksissa. Pinta voi myös muodostua siten, että 10 siinä on satunnainen, epätasainen ulkomuoto johtuen irronneista fragmenteista, mikä voi olla haitallista aurinkokennojen valmistuksessa.In machining and machining applications, excess or waste, which includes some fragments, can also make the cutting edge uneven and thus unsuitable, such as in flow control drilling. The surface may also be formed with a random, uneven appearance due to detached fragments, which can be detrimental to the production of solar cells.
Lisäksi peili-kalvo skannerit, jotka liikkuvat eteen ja taakse, tuottavat inertiaalivoi-mia, jotka rasittavat itse rakennetta, mutta myös laakereita, joihin peili on kiinnitetty 15 ja/tai jotka saavat aikaan peilin liikkeen. Tällainen inertia voi vähän kerrallaan löy-syttää peilin kiinnitystä, etenkin jos tällainen peili liikkuu lähes mahdollisten käyttö-asetusten äärirajoilla, ja voi johtaa pitkällä tähtäimellä asetusten muuttumiseen, mikä voi näkyä tuotteen laadussa epäsäännöllisenä toistettavuutena. Pysähdysten, samoin kuin suunnan ja niihin liittyvien nopeuksien muutoksien vuoksi tällaisella pei-20 li-kalvoskannerilla on hyvin rajoitettu skannausleveys ablaatioon ja plasman tuotantoon. Efektiivinen tehtäväsykli on suhteellisen lyhyt koko sykliin verrattuna, vaikka-oo g kin käyttö on joka tapauksessa melko hidasta. Peili-kalvoskannereita käyttävän jär-In addition, mirror-film scanners that move forward and backward produce inertial forces that exert a strain on the structure itself, but also bearings on which the mirror is mounted and / or which cause the mirror to move. Such inertia may gradually loosen the attachment of the mirror, especially if such a mirror moves within the extreme limits of possible operating settings, and may, in the long run, lead to a change in settings, which may be reflected in irregular product repeatability. Due to stops, as well as changes in direction and associated velocities, such a pei-20 li membrane scanner has a very limited scanning width for ablation and plasma production. The effective duty cycle is relatively short compared to the full cycle, although the use of o-g is also quite slow anyway. Using a system of mirror film scanners
CvJCVJ
ό jestelmän tuotannon lisäyksen näkökulmasta katsottuna plasman tuottonopeus on i >- välttämättä hidas, skannausleveys kapea, käyttö epästabiilia pitkillä aikaskaaloilla, ja g 25 sisältää myös hyvin suuren todennäköisyyden, että plasmaan, ja siitä johtuen myösό from the point of view of increasing system output, plasma output rate is i> - necessarily slow, scan width narrow, unstable at long time scales, and g 25 also contains a very high likelihood that plasma, and therefore also
CLCL
o tuotteisiin, jotka ovat yhteydessä plasmaan työstön ja/tai pinnoituksen kautta, joutuu ^1" lÖ ei-toivottuja partikkeleita.products contacting the plasma through machining and / or plating will have undesired particles.
o oo o
CVJCVJ
Aurinkokennotuotteiden elinikää tulisi myös kasvattaa ja huoltokustannuksia laskea, 30 kestävän kehityksen ollessa perusedellytys. Kerrosten, erityisesti suurten aurinko- 8 kennojen tasaisten pintakerrosten, joilla on yksi tai useita seuraavista ominaisuuksista: erinomainen optinen läpinäkyvyys, kemiallinen ja/tai kulumisen sietokyky, naarmuuntumaton pinta, terminen vastustuskyky, pinnoituksen adheesiokyky, itse-puhdistuvat ominaisuudet ja resistiivisyydestä johdetut ominaisuudet, valmistus on 5 pysynyt ratkaisemattomana ongelmana.Solar cell products should also increase their life span and lower maintenance costs, 30 as a prerequisite for sustainable development. Layers, particularly flat solar cells of large solar cells, having one or more of the following properties: excellent optical transparency, chemical and / or abrasion resistance, scratch resistant surface, thermal resistance, coating adhesion, self-cleaning properties and resistivity properties, 5 remained an unresolved problem.
Uudet korkeateknologiset pinnoitusmenetelmät sen paremmin kuin nykyiset laserab-laatioon, joko nanosekuntiluokassa tai kylmäablaatioluokassa (piko- tai femtosekun-tilaserit), perustuvat pinnoitusmenetelmät eivät voi tarjota teollisessa mittakaavassa 10 toteutettavissa olevaa suurempia pintoja käsittävien tuotteiden pinnoitusmenetelmää. Nykyiset CVD- ja PVD-pinnoitustekniikat tarvitsevat korkealaatuiset tyhjiöolosuhteet, mikä tekee pinnoitusprosessista erissä tehtävän, ja siten epäsoveliaan aurinkokennojen valmistukseen teollisessa mittakaavassa. Lisäksi pinnoitettavan materiaalin ja ablatoitavan pinnoitusmateriaalin välinen etäisyys on pitkä, yleensä yli 50 cm, 15 mikä tekee pinnoituskammioista isokokoisia ja tyhjiön pumppauksista aikaa ja energiaa kuluttavia. Tällaiset suuritilavuuksiset vakuumikammiot myös kontaminoituvat helposti pinnoitusmateriaaleista itse pinnoitusprosessissa, ja vaativat jatkuvia ja ai-kaavieviä puhdistusprosesseja. 1Neither the new high-tech coating methods nor the existing laser coating methods, either nanosecond or cold ablation (picosecond or femtosecond mode), can provide a method for coating larger-scale products on an industrial scale 10. Current CVD and PVD coating techniques require high-quality vacuum conditions, which makes the coating process a batch process and thus unsuitable for the production of solar cells on an industrial scale. In addition, the distance between the coating material and the coating material to be ablated is long, generally greater than 50 cm, which makes the coating chambers large and the pumping of the vacuum time and energy consuming. Such high volume vacuum chambers are also easily contaminated with the coating materials in the coating process itself, and require continuous and time-consuming cleaning processes. 1
Kun nykyisten laservälitteisten pinnoitusmenetelmien tuotantonopeutta yritetään parantaa, syntyy erilaisia vikoja kuten oikosulun aiheuttavia vikatekijöitä, pieniäAttempts to improve the speed of production of current laser-mediated coating methods result in various faults, such as short-circuit fault factors,
COC/O
5 reikiä, lisääntynyttä pinnankarheutta, vähentynyttä tai katoavaa optista läpinäky- c\j ό vyyttä, pieniä partikkeleita kerroksen pinnalla, korroosioreitteihin vaikuttavia pieniä i ^ partikkeleita pintarakenteessa, pinnan tasalaatuisuuden vähentymistä, vähentynyttä £ 25 adheesioajne.5 holes, increased surface roughness, reduced or disappearing optical transparency, small particles on the surface of the layer, small particles affecting the corrosion paths in the surface structure, reduced surface uniformity, reduced £ 25 adhesion.
oo
Plasmaan liittyviä laatuongelmia on esitetty kuvissa 2a ja 2b, jotka kuvaavat plas-o c3 man tuotantoa tunnettujen tekniikoiden mukaisesti. Laserpulssi 214 osuu kohtiopin- taan 211. Koska pulssi on pitkä pulssi, syvyys h ja säteen halkaisija d ovat samaa 30 suuruusluokkaa, sillä pulssin 214 lämpö lämmittää myös osumapistekohdan pintaa, 9 mutta myös pinnan 211 alapuolelta, syvemmältä kuin syvyys h. Järjestelmä kokee termisen shokin ja jännitykset, jotka hajoamisessa tuottavat F:llä kuvatut fragmentit, kasvavat. Koska plasma voi olla esimerkissä melko huonolaatuista, näyttäisi siinä olevan myös molekyylejä ja molekyyliklustereita, jotka näkyvät pieninä pisteinä 5 kohdassa 215, missä numero 215 viittaa ytimiin tai samanlaisten rakenteiden klustereihin, jotka muodostuvat kaasuista 216 kuten on esitetty kuvassa 2b. Kirjain o kuvaa hiukkasia jotka voivat muodostua ja kasvaa kaasuista ja/tai agglomeraation kautta. Vapautuneet fragmentit voivat myös kasvaa kondensaation ja/tai agglomeraation kautta, mikä on kuvattu pisteistä F-kohtaan ja o-kohdasta F-kohtaan kulkevilla, kaa-10 revilla nuolilla. Kaarevat nuolet kuvaavat myös faasitransitioa plasmasta 213 kaasuun 216 ja edelleen hiukkasiin 215 ja kookkaampiin hiukkasiin 218. Ablaatiopilvi kuvassa 2b voi käsittää fragmentteja F samoin kuin partikkeleita, jotka ovat muodostuneet höyryistä ja kaasuista, huonon plasman muodostuksesta johtuen, plasma ei ole jatkuva plasma-alue, ja sen tähden laadun vaihtelua voi tapahtua yhden pulssi-15 pilven sisällä. Syvyyden h alla olevien kompositio- ja/tai rakennevikojen samoin kuin näistä seuraavien syvyysvaihteluiden takia (kuva 2a) kohtiopinta 211 kuvassa 2b ei ole enää käytettävissä lisäablaatioa varten, ja kohtio on käyttökelvoton, vaikka jonkin verran materiaalia onkin jäljellä.Plasma-related quality problems are shown in Figures 2a and 2b, which illustrate the production of plas-c3 according to known techniques. The laser pulse 214 hits the target surface 211. Because the pulse is a long pulse, the depth h and the beam diameter d are of the same order of magnitude as the heat of the pulse 214 also heats the surface of the hit point 9 but also below surface 211 deeper than depth h. and the stresses that, upon degradation, produce the fragments described by F increase. Since the plasma may be of relatively poor quality in the example, it would also appear to contain molecules and molecular clusters that appear as small dots at position 215 where 215 refers to nuclei or clusters of similar structures formed by gases 216 as shown in Figure 2b. The letter o represents particles that can be formed and grown by gases and / or through agglomeration. The liberated fragments may also grow through condensation and / or agglomeration, as depicted by the ka-10 Rev arrows from dots to F and from o to F. The curved arrows also depict phase transition from plasma 213 to gas 216 and further to particles 215 and larger particles 218. The ablation cloud in Figure 2b may comprise fragments F as well as particles formed by vapors and gases, due to poor plasma formation, plasma is not a continuous plasma, therefore, quality variation can occur within a single pulse-15 cloud. Due to compositional and / or structural defects below depth h, as well as the resulting depth variations (Figure 2a), the target surface 211 in Figure 2b is no longer available for further ablation, and the target is unusable, although some material remains.
COC/O
δδ
CMCM
όό
XX
XX
Q.Q.
o δ o oo δ o o
CMCM
1010
Keksinnön yhteenvetoSummary of the Invention
Esillä olevan keksinnön kohteena on luoda edellytykset aurinkokennoille, samoin 5 kuin järjestely ja menetelmä niiden tuottamiseksi, missä tekniikan tason kuvatut haittapuolet on vältetty tai niitä on vähennetty.It is an object of the present invention to provide conditions for solar cells, as well as an arrangement and method for producing them, wherein the disadvantages described in the prior art have been avoided or reduced.
Keksinnön kohteena on sen vuoksi luoda edellytykset tekniikalle tietyn pinnan omaavien kerrosten tuottamiseksi pulssitetulla laserkasvatuksella siten, että pinnoi-10 tettavan pinnan yhtenäinen ala käsittää vähintään 0,2 dm2.It is therefore an object of the invention to provide conditions for the technique of producing layers having a given surface by pulsed laser cultivation so that the uniform area of the surface to be coated comprises at least 0.2 dm 2.
Keksinnön toisena kohteena on luoda edellytykset uusille aurinkokennotuotteille, joissa kerrokset on valmistettu pulssitetulla laserkasvatuksella siten, että kerroksen pinnan yhtenäinen ala käsittää vähintään 0,2 dm2 suuruisen alan.Another object of the invention is to create the conditions for new solar cell products in which the layers are made by pulsed laser education so that the uniform surface area of the layer comprises at least 0.2 dm 2.
1515
Keksinnön kolmantena kohteena on ratkaista käytännöllisellä tavalla ongelma miu hienolaatuisen plasman tuottamiseksi aurinkokennotuotteita varten, että kohtiomate-riaali ei muodosta plasmaan joko lainkaan hiukkasfragmentteja, toisin sanoen plasma on puhdasta plasmaa, tai fragmentit, mikäli niitä on, ovat harvassa ja vähintään 20 pienempikokoisia kuin ablaatiosyvyys, johon asti plasmaa tuotetaan ablaatiolla mainitusta kohtiosta, co δ c\j ^ Keksinnön neljäntenä kohteena on tuottaa vähintään uusi menetelmä ja/tai yhteydes- ,1 sä olevat keinot sen ratkaisemiseksi, miten voidaan tuottaa kerroksen yhtenäiselle x 25 pinta-alueelle aurinkokennotuotteessa korkealaatuista plasmaa ilman hiukkasfrag- mentteja, jotka ovat kooltaan suurempia kuin ablaatiosyvyys, johon asti plasmaa lq tuotetaan ablaatiolla mainitusta kohtiosta, toisin sanoen substraattien pinnoittami- o seksi puhtaalla plasmalla.A third object of the invention is to solve in a practical manner the problem of producing fine fine plasma for solar cell products that the target material does not form any particle fragments in the plasma, i.e., the plasma is pure plasma or fragments, if any, of less than 20 until the plasma is produced by ablation from said target, the fourth object of the invention is to provide at least a novel method and / or means for solving how to produce a high quality plasma without a particle fragment for a uniform x 25 surface area of a layer in a solar cell product. cents larger than the ablation depth up to which plasma Iq is produced by ablation from said target, i.e., for coating substrates with pure plasma.
1111
Keksinnön viidentenä kohteena on hyvän adheesion järjestäminen pinnoitukselle lasituotteen yhtenäiseen pinta-alueeseen mainitulla puhtaalla plasmalla, niin että kineettisen energian haaskaaminen hiukkasfragmentteihin ehkäistään rajoittamalla hiukkasfragmenttien ilmenemistä tai niiden kokoa pienemmäksi kuin mainittu ablaa-5 tiosyvyys. Samanaikaisesti hiukkasfragmentit, koska eivät ilmene merkittävässä määrin, eivät muodosta kylmiä pintoja jotka voisivat vaikuttaa plasmapilven homogeenisyyteen tiivistymiskeskuksien muodostumiseen ja kondensaatioon liittyvien ilmiöiden kautta.A fifth object of the invention is to provide a good adhesion to a coating on a uniform surface area of a glass product with said pure plasma so that kinetic energy is not wasted on the particulate fragments by limiting the expression or size of the particulate fragments to less than said ablation. At the same time, the particulate fragments, because they do not occur to a significant extent, do not form cold surfaces that could affect the homogeneity of the plasma cloud through phenomena associated with the formation of condensation centers and condensation.
10 Keksinnön kuudentena kohteena on järjestää vähintään uusi menetelmä ja/tai yhteydessä olevat keinot sen ratkaisemiseksi, kuinka voidaan tuottaa leveä skannausleve-ys yhtäaikaisesti hienolaatuisen plasman kanssa, ja laaja pinnoitus jopa suurille au-rinkokennokappaleille teollisella menetelmällä.It is a sixth object of the invention to provide at least a novel method and / or related means for solving how to produce a wide scan width simultaneously with fine quality plasma, and extensive coating even on large AU cells by an industrial method.
15 Keksinnön seitsemäntenä kohteena on järjestää vähintään uusi menetelmä ja/tai yhteydessä olevat keinot sen ratkaisemiseksi, kuinka voidaan tuottaa korkea toistono-peus käytettäväksi teollisen mittakaavan sovellusten järjestämiseksi keksinnön yllämainittujen kohteiden mukaisesti.A seventh object of the invention is to provide at least a new method and / or related means for solving how to provide a high repetition rate for use in arranging industrial scale applications according to the above objects of the invention.
20 Keksinnön kahdeksantena kohteena on järjestää vähintään uusi menetelmä ja/tai vastaavat keinot sen ratkaisemiseksi, kuinka voidaan tuottaa hyvälaatuista plasmaaIt is an eighth object of the invention to provide at least a new method and / or equivalent means for solving how to produce good quality plasma
COC/O
5 yhtenäisten lasipintojen pinnoitukseen aurinkokennotuotteiden tuottamiseksi en-5 for coating uniform glass surfaces to produce photovoltaic products
C\JC \ J
ό simmäisten seitsemän kohteen mukaisesti, mutta siltikin säästää kohtiomateriaalia i ^ pinnoitusvaiheita varten käytettäväksi samanlaatuisten pinnoitusten/ohutkalvojen i 25 tuottamiseksi tarvittaessa.mukaisesti according to the top seven targets, but still saves the target material for the coating steps to be used to produce the same grade coatings / thin films when needed.
Q.Q.
OO
ίο Lisäksi keksinnön kohteena on käyttää sellaista menetelmää ja keinoja edellisten o c3 kohteiden mukaisesti sen ratkaisemiseksi, kuinka kylmätyöstää ja/tai tuottaa aurin kokennon kerroksia.It is a further object of the invention to provide a method and means for solving, in accordance with the preceding objects, how to cold-work and / or produce layers of solar assembly.
30 1230 12
Esillä oleva keksintö perustuu siihen yllättävään löytöön, että aurinkokennotuottei-den kerroksia, jotka käsittävät laajoja pintoja, voidaan valmistaa teollisilla tuotanto-nopeuksilla ja erinomaisilla laaduilla koskien yhtä tai useampaa teknistä ominaisuutta, kuten optinen läpinäkyvyys, kemiallinen ja/tai kulumisen sietokyky, naarmuun-5 tumaton pinta, terminen vastustuskyky ja/tai johtavuus, resistiivisyys, pinnoituksen adheesio, itsepuhdistavat ominaisuudet, hiukkasvapaat pinnoitukset, pienistä aukoista vapaat pinnoitukset ja sähköinen johtavuus käyttämällä ultralyhytpulssista laser-pinnoitusta tavalla, missä pulssitettua lasersädettä skannataan pyörivällä optisella skannerilla joka käsittää vähintään yhden peilin mainitun lasersäteen heijastamisek-10 si. Lisäksi esillä oleva menetelmä saa aikaan kohtiomateriaalien taloudellisen käytön, koska ne ablatoidaan tavalla, joka mahdollistaa jo käytössä olleiden materiaalien uudelleenkäytön pinnoitustulosten pysyessä korkealaatuisina. Esillä oleva keksintö mahdollistaa lisäksi tuotekerrosten tuottamisen matalissa tyhjiöolosuhteissa samanaikaisesti kun pinnoitusominaisuudet pysyvät korkealaatuisina. Tällaiset omi-15 naisuudet laskevat laitteiston kokonaishintaa dramaattisesti ja lisäävät pinnoituksen tuottonopeutta. Monissa edullisissa tapauksissa pinnoitusvälineistö voidaan sijoittaa suoraan tuotantolinjalle.The present invention is based on the surprising discovery that layers of solar cell products comprising large surfaces can be manufactured at industrial production rates and excellent quality with respect to one or more technical properties such as optical transparency, chemical and / or abrasion resistance, scratch-free surface, thermal resistance and / or conductivity, resistivity, coating adhesion, self-cleaning properties, particle-free coatings, small gap free coatings, and electrical conductivity using ultra short pulse laser coating in a manner wherein the pulsed laser beam is scanned by at least one rotating optical scanner 10 si. In addition, the present method provides an economical use of target materials by ablating them in a manner that allows reuse of materials already in use while maintaining high quality coating results. The present invention further enables product layers to be produced under low vacuum conditions while maintaining high coating properties. These features dramatically reduce the total cost of the equipment and increase the rate of return on the coating. In many preferred cases, the coating equipment can be placed directly on the production line.
Tarkemmin keksinnön kohde saavutetaan järjestämällä menetelmä vähintään yhden 20 kerroksen, jolla on pinta ja joka on tehty usean materiaalikerroksen käsittävän aurinkokennon osana käytettäväksi, tuottamiseksi laserkasvatuksella, jossa kohtiostaMore particularly, the object of the invention is achieved by providing a method of producing at least one 20 layer having a surface made for use as a part of a multi-layer solar cell by laser education, where
COC/O
0 ablatoidaan materiaalia lasersäteellä ja jossa mainitun laserkasvatuksen pulssipituus0 ablates the material with a laser beam and wherein the pulse length of said laser education is
C\JC \ J
ό on pienempi kuin 1 ns, jolle on tunnusomaista, että pinnoite tuotetaan käyttämällä i ^ kylmäablaatioon perustuvaa laserkasvatusta, missä pulssitaajuus on vähintään 1 1 25 MHz ja missä pulssitettu lasersäde skannataan pyörivällä optisella skannerilla, joka Q_ o käsittää vähintään yhden peilin mainitun lasersäteen heijastamiseksi ja jonka skan- nausnopeus on vähintään sen suuruinen, että peräkkäisten laserpulssien kohtion pin- o c3 nalle muodostamat vierekkäiset osumapisteet osuvat päällekkäin enintään 1/3 osu- mapisteen halkaisijasta.ό is less than 1 ns, characterized in that the coating is produced using a cold education laser education, wherein the pulse rate is at least 1 1 25 MHz and the pulsed laser beam is scanned by a rotating optical scanner comprising Q at least one mirror to reflect said laser beam The scan rate shall be at least equal to 1/3 of the diameter of the adjacent Hit points formed by the target of the consecutive laser pulses on the pin c3 of the target.
30 1330 13
Keksintö koskee myös usean materiaalikerroksen käsittävää aurinkokennoa, jolle on tunnusomaista, että se käsittää keksinnön mukaisella menetelmällä valmistetun materiaalikerroksen, joka on yhtenäinen vähintään 0,2 dm2 suuruisella alueella.The invention also relates to a multi-material solar cell, characterized in that it comprises a material layer produced by the process of the invention which is uniform in a region of at least 0.2 dm 2.
5 Keksintö koskee myös järjestelyä monikerroksisen aurinkokennon vähintään yhden kerroksen tuottamiseksi, järjestelyn käsittäessä välineet vähintään yhden kerroksen, jolla on pinta, valmistamiseksi laserkasvatuksella, jossa laserkasvatuksen pulssipi-tuus on pienempi kuin 1 ns, jolle on tunnusomaista, että järjestely käsittää välineet kerroksen tuottamiseksi kylmäablaatioon perustuvaa laserkasvatusta käyttämällä, 10 missä mainitun laserkasvatuksen pulssitaajuus on vähintään 1 MHz ja missä järjestely käsittää pyörivän optisen skannerin pulssitetun lasersäteen skannaamiseksi, pyörivän skannerin käsittäessä vähintään yhden peilin mainitun lasersäteen heijastamiseksi ja jonka skannerin skannausnopeus on vähintään sen suuruinen, että peräkkäisten laserpulssien kohtion pinnalle muodostamat vierekkäiset osumapisteet osuvat 15 päällekkäin enintään 1/3 osumapisteen halkaisijasta.The invention also relates to an arrangement for producing at least one layer of a multilayer solar cell, the arrangement comprising means for producing at least one layer having a surface by laser cultivation having a pulse length of laser cultivation less than 1 ns. using 10 wherein said laser education has a pulse rate of at least 1 MHz and wherein the arrangement comprises a rotating optical scanner for scanning a pulsed laser beam, the rotating scanner comprising at least one mirror for reflecting said laser beam and having a scanning speed 1/3 of the diameter of the point of impact.
Joitain sovelluksia keksinnöstä kuvataan epäitsenäisissä vaatimuksissa.Some embodiments of the invention are described in the dependent claims.
Tässä patenttihakemuksessa termi ’’valo” tarkoittaa mitä hyvänsä sähkömagneettista 20 säteilyä jota voidaan käyttää kylmäablaatioon ja ’’laser” tarkoittaa valoa, joka on koherenttia, tai tällaista valoa tuottavaa valolähdettä, ’’valo” ja ’’laser” eivät siten oleIn this patent application, the term "light" means any electromagnetic radiation that can be used for cold ablation, and "laser" means light that is coherent, or a light source producing such light, "light" and "laser" are not
COC/O
5 millään tavoin rajoitettuja spektrin näkyvän valon osaan.5 in no way limited to the visible light part of the spectrum.
c\j i o ^ Tässä patenttihakemuksessa ’’ultralyhytpulssinen laserpinnoitus” tarkoittaa, että tietie 25 tyä pistettä kohtiopinnalla säteilytetään lasersäteellä 1 ns lyhyemmän ajanjaksonIn this patent application, "ultra-short-pulsed laser plating" means that the 25 known points on the target surface are irradiated with a laser beam for 1 ns shorter periods of time.
CLCL
o ajan, mielellään alle 100 ps kerrallaan. Tällainen altistus voidaan toistaa samassa u) kohdassa kohtiota.o time, preferably less than 100 ps at a time. Such exposure may be repeated at the same point (u) in the target.
r·"· o o c\j 14 Tässä patenttihakemuksessa termi ’’pinnoitus” tarkoittaa minkä hyvänsä paksuisen materiaalikerroksen muodostamisesta substraatille, pinnoitus voi siten tarkoittaa myös kalvojen, joiden paksuus on esimerkiksi < 1 pm, valmistamista.In this patent application, the term 'coating' refers to the formation of any layer of material on a substrate, thus coating may also mean the production of films having a thickness of, for example, <1 µm.
5 Tässä patenttihakemuksessa termi ’’pinta” voi tarkoittaa kerroksen pintaa, ja/tai pinnoitetta, missä pinta voi olla ulkopinta tai se voi muodostaa liitoksen toisen kerrok-sen/pinnoitteen/substraatin kanssa. Pinta voi myös olla puolivalmiin tuotteen pinta, jota voidaan prosessoida edelleen valmiin tuotteen saavuttamiseksi.In this patent application, the term '' surface '' may refer to the surface of a layer and / or coating where the surface may be an outer surface or may form a joint with another layer / coating / substrate. The surface may also be the surface of the semi-finished product which can be further processed to obtain the finished product.
1010
Piirustusten lyhyt kuvausBrief Description of the Drawings
Keksinnön kuvatut ja muut edut käyvät selviksi seuraavassa yksityiskohtaisessa kuvauksessa ja viitatuista kuvista, joissa: 15The described and other advantages of the invention will be apparent from the following detailed description and from the accompanying drawings, in which:
Kuva 1 kuvaa esimerkin galvano-skannerijärjestelystä, jollaista käytetään modernissa kylmäablaatiopinnoitus/ohutkalvonvalmistustuotannossa ja työstämisessä ja muissa työstöön liittyvissä sovelluksissa.Figure 1 illustrates an example of a Galvano scanner arrangement used in modern cold ablation coating / thin film production and machining and other machining applications.
20 Kuva Ib kuvaa tilanteen, jossa tekniikan tason mukaista galvanometristä skanneria käytetään skannaamaan lasersädettä, mistä seuraa pulssien voimakas päällekkäinmeneminen 2 MHz:n toistonopeudella.Figure Ib illustrates a situation in which a prior art galvanometric scanner is used to scan a laser beam, resulting in a strong overlap of pulses at a 2 MHz repetition rate.
COC/O
° Kuva 2a kuvaa tunnettujen tekniikoiden plasmaan liittyviä ongelmia.Fig. 2a illustrates the plasma-related problems of the prior art.
ό 25 ^ Kuva 2b kuvaa lisää tunnettujen tekniikoiden plasmaan liittyviä ongelmia.ό 25 ^ Figure 2b illustrates the plasma-related problems of the prior art.
XX
o- Kuva 3 kuvaa esimerkkikerroksia, joita tuotetaan aurinkokennoa varten, o lo 30 Kuva 4 kuvaa keksinnön mukaisen esimerkkijäijestelyn kerroksen tuottamiseksi o aurinkokennoon pulssitettua lasertekniikkaa käyttämällä.Fig. 3 illustrates exemplary layers produced for a solar cell; Fig. 4 illustrates an exemplary layout according to the invention for producing a layer o using a pulsed laser technology.
Kuva 5 kuvaa keksinnön mukaisen esimerkkijärjestelyn useiden kerrosten tuottamiseksi aurinkokennoon pulssitettua lasertekniikkaa käyttämällä.Figure 5 illustrates an exemplary arrangement for producing multiple layers of a solar cell using pulsed laser technology.
1515
Kuva 6a kuvaa erään mahdollisen turbiiniskanneripeilin, jota käytetään keksinnön mukaisella tavalla, 5 Kuva 6b kuvaa ablatoitavan säteen liikkeen, jonka aikaansaa kukin kuvan 6a esimerkin peileistä.Figure 6a depicts a possible turbine scanner mirror used in the manner of the invention. Figure 6b illustrates the motion of the beam to be ablated by each of the mirrors of the example of Figure 6a.
Kuva 7 kuvaa säteen ohjausta yhden mahdollisen pyörivän skannerin läpi keksinnön mukaisesti käytettäväksi.Figure 7 illustrates beam guidance through one possible rotating scanner for use in accordance with the invention.
1010
Kuva 8a kuvaa säteen ohjausta toisen mahdollisen pyörivän skannerin läpi keksinnön mukaisesti käytettäväksi.Figure 8a illustrates beam guidance through another possible rotating scanner for use in accordance with the invention.
Kuva 8b kuvaa säteen ohjausta mahdollisen pyörivän lisäskannerin läpi keksinnön 15 mukaisesti käytettäväksi.Figure 8b illustrates beam guidance through a possible rotary additional scanner for use in accordance with the invention.
Kuva 9 kuvaa skanneria, jossa on sylinterinmuotoinen peili, joka on kallistettu pyörimisakseliin nähden.Figure 9 illustrates a scanner with a cylindrical mirror inclined relative to the axis of rotation.
20 Kuva 10a kuvaa keksinnön mukaisen sovelluksen, missä kohtiomateriaali ablatoi-daan skannaamalla lasersädettä pyörivällä skannerilla (turbiiniskanneril-la).Figure 10a illustrates an embodiment of the invention in which the target material is ablated by scanning a laser beam with a rotary scanner (turbine scanner).
Kuva 10b kuvaa esimerkkiosaa kuvan 10a kohtiomateriaalista.Figure 10b illustrates an example portion of the target material of Figure 10a.
2525
Kuva 10c kuvaa esimerkin kuvan 10b kohtiomateriaalin ablatoidusta pisteestä.Figure 10c illustrates an example of the ablated point of the target material of Figure 10b.
COC/O
° Kuva 11 kuvaa keksinnön mukaisen esimerkkikeinon kohtiomateriaalin skannaa- ° miseksi ja ablatoimiseksi pyörivällä skannerilla.Fig. 11 illustrates an exemplary means of scanning and ablating a target material according to the invention with a rotary scanner.
i 30 x Yksityiskohtainen kuvaus ° Kuvat la, Ib, 2a ja 2b selostettiin jo yllä tekniikan tason kuvauksessa.i 30 x Detailed Description ° Figures 1a, Ib, 2a and 2b were already described above in the prior art description.
LOLO
o £3 35 Kuva 3 kuvaa kalvokerrostekniikkaan perustuvan aurinkokennon esimerkkikerrok- sia. Substraatti 360 voi olla esimerkiksi lasi- tai muovimateriaalia. Aurinkokennon säteilytettävällä pinnalla on heijastus suojakerros 362. Siinä voi olla myös muita kerroksia tai lisäkerroksia ulkopinnan pitämiseksi puhtaana ja suojattuna ympäristön 16 rasitteilta. Substraatin 360 sisäpinnalla on sähköisesti johtava kerros 364, joka voi olla kuvioitu virtapiirin rakenteen ja aurinkokennon jaottelun mukaisesti. Johtava kerros on edullisesti läpinäkyvä ja/tai johtava kytkentä on tehty ohuista johtimista, jotka peittävät vain pienen osan pinta-alasta. Seuraavana, johtavan kerroksen ylä-5 puolella, on yksi tai useampia puolijohtavia kerroksia 366. Päätteeksi on toinen johtava kerros 368 aurinkokennon toisen sähköpotentiaalin kytkennän tuottamiseksi. Toisen johtavan kerroksen ei tarvitse olla läpinäkyvä, jos johtavan kerroksen takana ei ole lisää puolijohtavia kerroksia. Lisäksi voi myös olla suojaava kerros toisen johtavan kerroksen pinnalla.o £ 3 35 Figure 3 illustrates exemplary layers of a solar cell based on a film layer technology. The substrate 360 may be, for example, glass or plastic material. The irradiated surface of the solar cell has a reflective protective layer 362. It may also have other layers or additional layers to keep the outer surface clean and protected from environmental stress 16. The inner surface of the substrate 360 has an electrically conductive layer 364 which may be patterned according to the circuit structure and the distribution of the solar cell. The conductive layer is preferably transparent and / or the conductive coupling is made of thin conductors which cover only a small part of the surface area. Next, above the conductive layer 5, there is one or more semiconductor layers 366. The terminating is a second conductive layer 368 for providing a second electrical potential coupling of the solar cell. The second conductive layer need not be transparent if there are no additional semiconductive layers behind the conductive layer. In addition, there may also be a protective layer on the surface of the second conductive layer.
1010
Jos aurinkokenno tuotetaan puolijohtavalla substraatilla, ovat samanlaiset kerrokset olemassa samassa järjestyksessä, mutta valmistus toteutetaan aloittamalla puolijohtavalla substraatilla ja tuottamalla muut kerrokset tuon substraatin päälle.If the solar cell is produced on a semiconductor substrate, similar layers exist in the same order, but the manufacturing is accomplished by starting with the semiconductor substrate and applying other layers on that substrate.
15 Kuva 4 esittää esimerkkijärjestelmän materiaalien käsittelylle laserablaatiolla. Lasersäde muodostetaan laserlähteellä 44 ja skannataan pyörivällä optisella skannerilla 10 kohtion suuntaan. Kohtio 47 on muodoltaan nauha, jota kelataan syöttörullasta 48 poistorullaan 46. Kohtiota tuetaan tukilevyllä 51, jossa on aukko 52 ablaatiokoh-dassa. Kohtio voi kuitenkin olla myös joku muu kuin nauha, kuten kohtiomateriaali-20 nen pyörivä sylinteri. Kun skannerista saapuva lasersäde 49 osuu kohtioon, materiaalia ablatoituu, ja syntyy plasmapilvi. Substraatti 50 on järjestetty plasmapilveen. Siten substraatti tulee pinnoitetuksi kerroksella kohtiomateriaalia. Jos kerros tullaan työstämään kasvatuksen jälkeen, voidaan tämä tehdä lasersäteellä.Figure 4 shows an example system for treating materials by laser ablation. The laser beam is formed by laser source 44 and scanned by a rotating optical scanner 10 in the direction of the target. The target 47 is in the form of a ribbon that is wound from the feed roller 48 to the discharge roller 46. The target is supported by a support plate 51 having an opening 52 at the ablation site. However, the target can also be something other than a tape, such as a rotating cylinder of target material 20. When the laser beam 49 from the scanner hits the target, the material is ablated and a plasma cloud is produced. The substrate 50 is arranged in a plasma cloud. Thus, the substrate is coated with a layer of target material. If the layer is to be machined after cultivation, this can be done with a laser beam.
25 On myös mahdollista tuottaa laserablaatioa monilla muilla, vaihtoehtoisilla rakenteilla ja järjestelyillä. On esimerkiksi luonnollisesti mahdollista järjestää kasvatus £2 joko substraatin ylä- tai alapuolelta tai molemmista. On myös mahdollista käyttää ° kohtiomateriaalia, joka on tuotettu läpinäkyvälle levylle. Tällaisessa järjestelyssä on $5 mahdollista järjestää kohtiomateriaali hyvin lähelle substraattia ja tuottaa lasersäde ^ 30 kohtiomateriaaliin levyn läpinäkyvän osan läpi. Jos kohtiomateriaali on ohut kalvo x levyllä, se ablatoituu kohti substraattia. Kohtiolevy voidaan ensin tuottaa ablatoi- maila kohtiomateriaalia läpinäkyvälle levylle, o 'tIt is also possible to produce laser ablation by many other alternative structures and arrangements. For example, it is naturally possible to arrange an incubation of £ 2 either above or below the substrate, or both. It is also possible to use ° target material produced on a transparent sheet. In such an arrangement, it is possible to arrange the target material very close to the substrate and to provide a laser beam to the target material through the transparent portion of the sheet. If the target material is a thin film on a x sheet, it will be ablated toward the substrate. The target sheet may first be produced by ablating the target material onto a transparent sheet,
Kuva 5 esittää esimerkin tuotantolinjajärjestelystä kerrosten tuottamiseksi aurinko-^ 35 kennoon. Järjestely käsittää viisi laserprosessointiyksikköä 571-575 saman proses- sointikammion 510 sisällä. Prosessointiyksikön yläpuolella on liukuhihna 591 substraattien 581-585 kuljettamiseksi linjaa pitkin. Kukin prosessointiyksikkö tuottaa tietyn prosessin substraatille. Prosessointiyksiköt voivat tuottaa kerroksia tai ne voi- 17 vat toteuttaa substraatin tai tuotettujen kerrosten lasertyöstöä. Luonnollisesti tuotantolinjalla voi myös olla muuntyyppisiä prosessointiyksiköltä. Keksinnön tärkeä hyöty on, että kerroksia eri materiaaleista voidaan kasvattaa samassa kammiossa samalla tuotantolinjalla. On jopa mahdollista tuottaa mahdollisesti tarvittava laserkuvioin-5 ti. Kun kaikki tai suurin osa kerroksista tuotetaan samassa kammiossa, kontaminaation tai muiden vikojen riski puolivalmiiden tuotteiden käsittelystä johtuen on minimaalinen.Figure 5 shows an example of a production line arrangement for producing layers in a solar cell. The arrangement comprises five laser processing units 571-575 within the same processing chamber 510. Above the processing unit is a conveyor belt 591 for conveying substrates 581-585 along a line. Each processing unit produces a specific process for the substrate. The processing units may produce layers, or they may perform laser processing of the substrate or layers produced. Of course, the production line can also have other types of processing unit. An important advantage of the invention is that layers of different materials can be grown in the same chamber on the same production line. It is even possible to produce any laser pattern you may need. When all or most of the layers are produced in the same chamber, the risk of contamination or other defects due to the handling of semi-finished products is minimal.
Seuraavaksi kuvataan sopivien pyörivien skannereiden fysikaalinen perusta ja ra-10 kenne.The physical basis and structure of suitable rotary scanners will now be described.
Keksinnön mukaisesti on järjestetty menetelmä tuottamaan aurinkokennolle tietynlaisen pinnan omaava kerros laserablaatiolla, jossa pinnoitettava pinta-ala käsittää vähintään 0,2 dm2 ja kasvatus suoritetaan käyttämällä ultalyhytpulssista laserkasva-15 tusta, missä pulssitettua lasersädettä skannataan pyörivällä optisella skannerilla joka käsittää vähintään yhden peilin mainitun lasersäteen heijastamiseksi.According to the invention there is provided a method of producing a layer having a specific surface on a solar cell by laser ablation, wherein the surface to be coated comprises at least 0.2 dm 2 and incubation is performed using ultra-short pulse laser growth.
Ultralyhytpulssinen laserkasvatus lyhennetään usein muotoon USPLD. Mainittua kasvatusta kutsutaan myös kylmäablaatioksi, jonka yksi tunnusomainen piirre on 20 vastakkainen kuin esimerkiksi kilpailevissa nanosekuntilasereissa, eli käytännössä lämmönsiirtoa altistetusta alueesta tämän alueen ympäristöön ei tapahdu lainkaan, laserpulssienergioiden ollessa yhä riittäviä kohtiomateriaalin ablaatiorajan ylittämiseksi. Pulssinpituudet ovat yleensä alle 50 ps, kuten 5-30 ps, toisinsanoen ultraly-hyitä, kylmäablaatioilmiö saavutetaan passitetuilla pikosekunti-, mutta myös femto-25 sekunti- ja attosekuntilasereilla. Kohtiosta laserablaatiolla kasvatettava materiaali laskeutuu substraatille, jota voidaan pitää lähes huoneenlämpötilassa. Silti plasman £2 lämpötila saavuttaa 100 000 K altistetulla kohtioalueella. Plasman nopeus on yliverta täinen, saavuttaen 100 000 m/s ja johtaen siten tuotettavan pinnoituksen/ohutkalvon i ° parempaan adheesioon. Keksinnön edullisemmassa sovelluksessa mainittu yhtenäi- ^ 30 nen pinnan alue käsittää vähintään 0,5 dm . Vielä edullisemmassa suoritusmuodossa x mainittu yhtenäinen pinnan alue käsittää vähintään 1,0 dm2. Keksinnöllä voidaan helposti pinnoittaa myös tuotteita, jotka käsittävät yhtenäisiä pinnoitettuja pinta- "t aloja, jotka ovat suurempia kuin 0,5 m2, esimerkiksi 1 m2 ja suurempia. Prosessi on rC erityisen edullinen aurinkokennojen kerrosten laajojen pintojen pinnoittamiseksi o ^ 35 korkealaatuisella plasmalla.Ultra-short pulse laser education is often abbreviated to USPLD. Said growth is also called cold ablation, one characteristic of which is opposite to that of, for example, competing nanosecond lasers, i.e., practically no heat transfer from the exposed area to this area occurs, with laser pulse energies still sufficient to cross the target ablation limit. Pulse lengths are generally less than 50 ps, such as 5 to 30 ps, in other words ultra-cool, the phenomenon of cold ablation is achieved with transited picoseconds, but also with femto-25 seconds and attosecond lasers. Material grown from the target by laser ablation settles on a substrate that can be maintained at nearly room temperature. Still, the plasma temperature of £ 2 reaches 100,000 K in the exposed target area. Plasma velocity is superior, reaching 100,000 m / s, thus resulting in better adhesion of the coating / thin film produced. In a more preferred embodiment of the invention, said uniform surface area comprises at least 0.5 dm. In an even more preferred embodiment, said uniform surface area comprises at least 1.0 dm 2. Products of uniform coated surface areas greater than 0.5 m 2, for example 1 m 2 and larger, can also be easily coated with the invention. The process is particularly advantageous for coating large areas of solar cell layers with high quality plasma.
Teollisissa sovelluksissa on tärkeää saavuttaa laserkäsittelylle korkea hyötysuhde. Kylmäablaatiossa laserpulssien intensiteettien tulee ylittää ennalta määrätty raja- 18 arvo kylmäablaatioilmiön saavuttamiseksi. Raja-arvo riippuu kohtiomateriaalista. Korkean tuotantotehon, ja siten teollisen tuotettavuuden, saavuttamiseksi pulssien toistonopeuden tulisi olla korkea, kuten 1 MHz, edullisesti yli 2 MHz ja vielä edullisemmin yli 5 MHz. Kuten aiemmin on mainittu, on edullista olla ohjaamatta useita 5 pulsseja samaan kohtaan kohtiopinnalle, koska tämä aiheuttaa kohtiomateriaalissa kumulatiivisia efektejä, kun hiukkasten kasvatus johtaa huonoon plasman laatuun ja siten huonolaatuisiin pinnoitteisiin ja ohutkalvoihin, kohtiomateriaalin ei-toivottuun kulumiseen, mahdollisesti kohtiomateriaalin kuumenemiseen jne. Sen vuoksi käsittelyn korkean tehon saavuttamiseksi on myös välttämätöntä käyttää lasersäteelle 10 korkeaa skannausnopeutta. Keksinnön mukaisesti säteen nopeuden kohtion pinnalla tulisi yleisesti olla enemmän kuin 10 m/s tehokkaan prosessoinnin saavuttamiseksi, ja edullisesti enemmän kuin 50 m/s ja vielä edullisemmin enemmän kuin 100 m/s, jopa sellaisia nopeuksia kuin 2000 m/s.In industrial applications, it is important to achieve high efficiency in laser processing. In cold ablation, laser pulse intensities must exceed a predetermined threshold value to achieve the cold ablation phenomenon. The limit depends on the target material. In order to achieve high throughput, and thus industrial productivity, the pulse repetition rate should be high, such as 1 MHz, preferably above 2 MHz and more preferably above 5 MHz. As previously mentioned, it is preferable not to direct multiple pulses at the same point on the target surface as this causes cumulative effects in the target material when particle growth leads to poor plasma quality and thus poor quality coatings and thin films, unwanted wear of the target material, possibly due to heating of the target material. in order to achieve high processing power, it is also necessary to use a high scanning speed for the laser beam 10. According to the invention, the beam velocity at the target surface should generally be greater than 10 m / s to achieve efficient processing, and preferably greater than 50 m / s, and more preferably greater than 100 m / s, even at speeds such as 2000 m / s.
15 Kuva 6a kuvaa esimerkin pyörivästä turbiiniskannerista, jota voidaan käyttää keksinnön toteuttamiseksi. Tämän suoritusmuodon mukaan pyörivä optinen skanneri käsittää vähintään kolme peiliä lasersäteen heijastamiseksi. Eräässä keksinnön suoritusmuodossa pinnoitusmenetelmässä käytetään kuvassa 5 kuvattua polygonaalista prismaa. Tässä polygonaalisella prismalla on tahkot 21, 22, 23, 24, 25, 26, 27 ja 28. 20 Nuoli 20 osoittaa, että prismaa voidaan pyörittää sen akselin 19, joka on prisman symmetria-akseli, ympäri. Kun kuvan 6a prisman tahkot ovat peilipintoja, edullisesti kaltevia skannausviivan saavuttamiseksi, järjestettynä siten, että kukin pinta vuorollaan heijastamalla muuttaa tulevan säteilyn suuntaa peilinpinnalla kun prismaa pyöritetään akselinsa ympäri, prisma on sovellettavissa menetelmässä keksinnön sovel-25 luskohteen mukaisesti, sen säteilyn transmissioviivassa, osana pyörivää skanneria, toisinsanoen turbiiniskanneria. Kuvassa 6a näkyy 8 tahkoa, mutta tahkoja voi olla £2 myös merkittävästi tätä enemmän, jopa kymmenittäin tai sadoittain. Kuvassa 6a nä- ° kyy myös, että tahkot ovat samassa kulmassa akseliin nähden, mutta erityisesti usei- ° ta peilejä sisältävissä sovelluskohteissa mainittu kulma voi vaihdella askelittain si- ^ 30 ten, että liikkumalla tietyssä alueessa kohtion työpistettä saadaan liikutettua askelit- x tain, kuten kuvassa 6b esitetään. Keksinnön eri sovelluskohteita ei tule rajoittaa eri- laisiin turbiiniskanneripeilijärjestelyihin esimerkiksi kokoon, muotoon tai lasersädet-"t tä heijastavien peilien lukumäärän mukaan.Figure 6a illustrates an example of a rotary turbine scanner that can be used to carry out the invention. According to this embodiment, the rotating optical scanner comprises at least three mirrors for reflecting the laser beam. In one embodiment of the invention, the coating method employs the polygonal prism depicted in Figure 5. Here the polygonal prism has faces 21, 22, 23, 24, 25, 26, 27 and 28. 20 The arrow 20 indicates that the prism can be rotated about its axis 19, which is the axis of symmetry of the prism. When the prism faces of Figure 6a are mirror surfaces, preferably inclined to obtain a scanning line, arranged so that each surface alternately reflects the incident radiation on the mirror surface as the prism is rotated about its axis, the prism is applicable in the method according to the , in other words, a turbine scanner. Figure 6a shows 8 facets, but the facets can also be significantly more than £ 2, even tens or hundreds. Figure 6a also shows that the faces are at right angles to the axis, but especially in applications with multiple mirrors, said angle can vary step by step so that moving the target workstation within a given area can be moved step by step, such as shown in Figure 6b. The various embodiments of the invention should not be limited to various turbine scanner mirror arrangements, for example, in size, shape or the number of mirrors reflecting laser beams.
LOLO
N- o ^ 35 Turbiiniskannerin rakenne, kuva 6a, käsittää vähintään 2 peiliä, edullisesti enemmän kuin 6 peiliä, esimerkiksi 8 peiliä (21 - 28), jotka on sijoitettu symmetrisesti kes-kusakselin 19 ympärille. Kun prisma 21 turbiiniskannerissa pyörii 20 keskusakselin 19 ympäri, peilit ohjaavat säteilyn, esimerkiksi pisteestä 29 heijastuvan lasersäteen, 19 tarkasti viivanmuotoiselle alueelle, aina yhdestä ja samasta suunnasta alkaen (kuva 6b). Turbiiniskannerin peilijärjestelmä voi olla kallistamaton (kuva 7), tai se voi olla halutussa kulmassa kallistettu, esim. kuvat 8a ja 8b. Turbiiniskannerin koko ja mittasuhteet voidaan valita vapaasti. Eräässä pinnoitusmenetelmän edullisessa sovel-5 luksessa sen ulkoreuna on 30 cm, halkaisija 12 cm ja korkeus 5 cm.The construction of the turbine scanner, Fig. 6a, comprises at least 2 mirrors, preferably more than 6 mirrors, for example 8 mirrors (21-28) disposed symmetrically about the central axis 19. As the prism 21 in the turbine scanner rotates 20 about the central axis 19, the mirrors direct the radiation, for example, the laser beam reflected from the point 29, into a precisely line-shaped area, starting from one and the same direction (Figure 6b). The mirror system of the turbine scanner may be inclined (Fig. 7), or it may be inclined at a desired angle, e.g. Figs. 8a and 8b. The size and dimensions of the turbine scanner can be selected freely. In one preferred embodiment of the coating method, the outer edge is 30 cm in diameter, 12 cm in diameter and 5 cm in height.
Keksinnön eräässä suoritusmuodossa on edullista, että turbiiniskannerin peilit 21-28 on edullisesti sijoitettu vinoon kulmaan keskiakseliin 19 nähden, koska silloin lasersäde on helposti johdettavissa skannerijärjestelmään.In one embodiment of the invention, it is preferable that the turbine scanner mirrors 21-28 are preferably angled at an angle to the central axis 19, since then the laser beam can be easily guided into the scanner system.
1010
Keksinnön erään suoritusmuodon (kuva 6a) mukaisesti käytettävässä turbiiniskanne-rissa peilit 21-28 voivat erota toisistaan sillä tavalla, että yhden pyörähdyksen aikana skannataan yhtä monta viivan muotoista aluetta (kuva 6b) kuin mitä on peilejä 21 -28.In a turbine scanner used according to one embodiment of the invention (Fig. 6a), the mirrors 21-28 may differ from each other in such a way that as many lines (Fig. 6b) as the mirrors 21-28 are scanned in one rotation.
1515
Keksinnön erään suoritusmuodon mukaan pyörivällä optiikalla tarkoitetaan tässä skannereita jotka käsittävät vähintään yhden peilin lasersäteen heijastamiseksi. Kuva 9 esittää skannerin 910, jossa on yksi pyörivä peili. Peili 914 on järjestetty pyörimään pyörimisakselin 916 ympäri. Kuva 9 esittää myös sivu- ja päätykuvan peilistä. 20 Peili on muodoltaan sylinteri, joka on hieman kallistettu suhteessa pyörimisakseliin 916. Peili on esitetty kallistettuna sylinterinä jotta peilin muoto olisi paremmin visualisoitavissa, ja peilin päädyt ovat sen tähden vinossa. Olisi kuitenkin myös mahdollista järjestää päädyt, jotka ovat kohtisuorassa pyörimisakseliin nähden. Optisella skannerilla on pyörimisakselilla akseli, johon peili on kiinnitetty. Peili voi olla kiin-25 nitetty pyörivään akseliin esim. päätylevyillä tai tangoilla (ei näytetty kuvassa).According to one embodiment of the invention, rotating optics herein refers to scanners comprising at least one mirror for reflecting a laser beam. Figure 9 shows a scanner 910 having a single rotating mirror. Mirror 914 is arranged to rotate about axis of rotation 916. Figure 9 also shows a side and end view of the mirror. The mirror is in the form of a cylinder slightly inclined relative to the axis of rotation 916. The mirror is shown as an inclined cylinder for better visualization of the shape of the mirror and therefore the ends of the mirror are oblique. However, it would also be possible to arrange the ends which are perpendicular to the axis of rotation. The optical scanner has an axis on the axis of rotation to which the mirror is attached. The mirror may be mounted on a rotating axis, for example by end plates or rods (not shown).
£2 Kuva 10a demonstroi kohtiomateriaalin ablatoimista pikosekuntiluokan pulssitetulla ° laserilla käyttäen pyörivää skanneria nopeudella, joka mahdollistaa kohtiomateriaa- i ° Iin ablaation peräkkäisten pulssien vähäisellä päällekkäinmenemisellä, näin välttäen i ^ 30 ongelmat, jotka liittyvät tekniikan tason mukaisiin galvanoskannereihin. Kuva 10b x esittää suurennoksen yhdestä kohdasta ablatoitua materiaalia, esittäen selvästi mate- riaalin tasaisen ja kontrolloidun ablaation sekä x- että y-akselilla ja siten korkealaa-"t tuisen, partikkelittoman plasman tuottamisen ja myöhempänä korkealaatuisten ohut- rC kalvojen ja pinnoitteiden tuottamisen. Kuva 10c kuvaa esimerkin yhden ainoan ab- £3 35 laatiopisteen, joka on muodostettu yhdellä tai muutamalla pulssilla, mahdollisista x- ja y-mitoista. Tässä voidaan selvästi nähdä, että keksintö saavuttaa materiaalin abla-toimisen tavalla, jossa ablatoidun pisteen leveys on aina paljon suurempi kuin abla-toidun kohdan syvyys. Teoriassa mahdollisilla partikkeleilla (mikäli niitä syntyisi) 20 voisi olla pisteen syvyyttä vastaava maksimikoko. Nyt pyörivä skanneri saa aikaan hyvälaatuisen, partikkelittoman plasman tuottamisen suurella tuotantonopeudella, samanaikaisesti kun skannausleveys on suuri, mikä on erityisen hyödyllistä laajoja pinnoitettavia pintoja käsittäville substraateille. Lisäksi kuvat 10a, 10b ja 10c osoit-5 tavat selvästi, että päinvastoin kuin nykyisissä tekniikoissa, jo ablatoitu kohtiomate-riaalialue voidaan ablatoida uuden korkealaatuisen plasmasukupolven luomiseksi -siten vähentäen pinnoituksen/ohutkalvontuotannon kokonaiskustannuksia radikaalisti.£ 2 Figure 10a demonstrates the ablation of target material by a picosecond pulsed ° laser using a rotary scanner at a rate that allows the target material to be ablated with little overlap of successive pulses, thereby avoiding the problems of prior art. Figure 10b x shows a magnification of a single site ablated material, clearly showing the material's smooth and controlled ablation on both the x and y axes, thereby producing high-quality, particle-free plasma and subsequently producing high quality thin films and coatings. illustrates an example of the possible x- and y-dimensions of a single ab-£ 35 charging point formed by one or a few pulses Here, it can be clearly seen that the invention achieves an Abla material in a manner in which the width of the ablated point is always much greater than Ablated Point Depth: In theory, any particle (if any) could have the maximum size corresponding to the point depth, and now the rotary scanner provides good quality, particle-free plasma at high production speeds, while providing a large scan width comprising substrates. In addition, Figures 10a, 10b and 10c clearly show that, contrary to current techniques, an already ablated target material region can be ablated to create a new high-quality plasma generation, thereby radically reducing the overall cost of coating / thin film production.
10 Kuva 11 esittää esimerkin, jossa pinnoittaminen on suoritettu käyttäen pikosekunti USPLD-laseria ja skannaamalla pulsseja turbiiniskannerilla. Tässä skannausnopeus on 30 m/s laserin säteenleveyden ollessa 30 pm. Tässä esimerkissä vierekkäiset pulssit 13 menevät päällekkäin 1/3 verran, 14.Figure 11 shows an example where plating is performed using a picosecond USPLD laser and scanning pulses with a turbine scanner. Here the scanning speed is 30 m / s with a laser beam width of 30 µm. In this example, adjacent pulses 13 overlap by 1/3, 14.
15 Seuraavaksi kuvataan joitain materiaaleja, jotka ovat soveltuvia kohtiomateriaaleiksi aurinkokennon kerrosten tuottamiseen. Johtavan, läpinäkyvän materiaalin kerros voidaan tehdä esimerkiksi indiumtinaoksidista, sinkkioksidista johon on lisätty pieniä määriä alumiinia, tinaoksidista tai tinaoksidista, johon on lisätty pieniä määriä fluoria. Johtavan, läpinäkymättömän materiaalin kerros voidaan tehdä esimerkiksi 20 alumiinista, kuparista tai hopeasta. Puolijohtavan materiaalin kerros voidaan valmistaa esimerkiksi piistä, germanium-indiumtinaoksidista, sinkkioksidista, johon on lisätty pieniä määriä alumiinia, tinaoksidista tai tinaoksidista, johon on lisätty pieniä määriä fluoria. Heijastamattoman pinnoituksen kerros voidaan valmistaa esim. pii-nitridistä tai titaniumoksidista. Nämä ovat kuitenkin vain joitain esimerkkejä yleises-25 ti käytetyistä materiaaleista. Seuraavaksi käsitellään joitain lisävaihtoehtoja tarkemmin.15 Some materials suitable as target materials for the production of solar cell layers will now be described. The layer of conductive transparent material can be made of, for example, indium tin oxide, zinc oxide with small amounts of aluminum, tin oxide or tin oxide with small amounts of fluorine. The layer of conductive opaque material can be made of, for example, 20 aluminum, copper or silver. For example, the layer of semiconducting material may be made of silicon, germanium indium tin oxide, zinc oxide with small amounts of aluminum, tin oxide or tin oxide with small amounts of fluorine. The layer of non-reflective coating can be made, for example, of silicon nitride or titanium oxide. However, these are just some examples of materials generally used. Some additional options are discussed in more detail below.
COC/O
° Edulliset metallioksidit käsittävät esimerkiksi alumiinioksidin ja sen eri komposiitit ° kuten alumiinititaanioksidi (ATO). Resistiivisyytensä tähden korkean optisen lä- ^ 30 pinäkyvyyden omaava korkealaatuinen indiumtinaoksidi (ITO) on erityisen edulli- x nen sovelluksissa, joissa pinnoitetta voidaan käyttää pinnoitetun pinnan lämmittämi- seksi. Sitä voidaan myös käyttää aurinkosuojauksessa. Yttriumilla stabiloitu sirkoni- ° oksidi on toinen esimerkki erilaisista oksideista, joilla on sekä erinomaiset optiset h? että kulutusta kestävät ominaisuudet, o o 35 c\j JJ>Preferred metal oxides include, for example, alumina and its various composites, such as aluminum titanium oxide (ATO). Because of its resistivity, high quality indium tin oxide (ITO), having a high optical transparency, is particularly advantageous in applications where the coating can be used to heat the coated surface. It can also be used for sun protection. Yttrium-stabilized zirconium oxide is another example of a variety of oxides with both excellent optical h? that wear-resistant properties, o 35 c \ jJJ>
Lisäksi joitain muita metalleja voidaan käyttää aurinkokennosovelluksissa. Tässä metalleista saatujen ohutkalvojen optiset ominaisuudet eroavat jossain määrin bulk-kimetallin ominaisuuksista. Hyvin ohuissa kalvoissa (<100 Ä paksuja) variaatiot 21 tekevät optisen vakion käsitteestä ongelmallisen, pinnoitteen (ohutkalvon) laadun ja pinnankarheuden ollessa täten kriittisiä teknisiä ominaisuuksia. Tällaisia pinnoitteita voidaan valmistaa esillä olevan keksinnön menetelmällä helposti.In addition, some other metals can be used in solar cell applications. Here, the optical properties of thin films derived from metals are somewhat different from those of bulk crystals. For very thin films (<100 Å thick), the variations 21 make the concept of an optical constant problematic, the quality of the coating (thin film) and the surface roughness being thus critical technical properties. Such coatings can be readily prepared by the process of the present invention.
5 Nykyisissä sovelluksissa käytettävät dielektriset materiaalit käsittävät fluoridit (esim. MgF2, CeF3), oksidit (esim. A1203, Ti02, Si02), sulfidit (esim. ZnS, CdS) sekä valikoituja yhdisteitä kuten ZnSe ja ZnTe. Dielektristen optisten materiaalien välttämätön, yleinen ominaisuus on niiden erittäin matala absorptio (a < 103/cm) jossain spektrin oleellisessa osassa; tässä alueessa ne ovat käytännössä läpinäkyviä 10 (esim. fluoridit ja oksidit näkyvän valon ja infrapunan alueella, kalkogenidit infra-puna-alueella). Dielektrisiä pinnoitteita voidaan edullisesti valmistaa esillä olevan keksinnön menetelmällä.The dielectric materials used in current applications include fluorides (e.g., MgF2, CeF3), oxides (e.g., Al2O3, TiO2, SiO2), sulfides (e.g., ZnS, CdS), and selected compounds such as ZnSe and ZnTe. An indispensable common feature of dielectric optical materials is their very low absorption (α <103 / cm) in a substantial part of the spectrum; in this region they are practically transparent 10 (e.g., fluorides and oxides in visible light and infrared, chalcogenides in infrared). Dielectric coatings can advantageously be prepared by the process of the present invention.
Läpinäkyvät, johtavat kalvot voivat koostua joko hyvin ohuista metalleista tai puoli-15 johtavista oksideista ja viime aikoina jopa nitrideistä, kuten indiumgalliumnitridistä, aurinkokennon etuelektrodeissa.Transparent conductive films can consist of either very thin metals or semi-conductive oxides, and more recently even nitrides, such as indium gallium nitride, on the front electrodes of a solar cell.
Metallit, joita on perinteisesti käytetty läpinäkyvinä johteina, käsittävät Au:n, Pt:n, Rh:n, Ag:n, Cu:n, Fe:n ja Ni:n. Johtavuuden ja läpinäkyvyyden yhtäaikainen opti-20 mointi aiheuttaa merkittäviä haasteita kalvojen kasvatuksessa. Yhdessä ääripäässä ovat merkittävän läpinäkyvät, mutta korkean resistiivisyyden omaavat epäjatkuvat saarekkeet, toisessa ääripäässä kalvot, jotka yhtyvät aikaisin ja ovat jatkuvia, omaten korkean johtavuuden mutta heikon läpinäkyvyyden. Näistä syistä puolijohtavat oksidit kuten Sn02, ln203, CdO, ja yleisemmin niiden seokset (esim. ITO), epäpuhta-25 uksilla varustettu ln203 (Sn:n ja Sb:n kanssa), ja epäpuhtauksilla varustettu Sn02 (F:n, Cl:n, jne kanssa) ovat käytössä.Metals traditionally used as transparent conductors include Au, Pt, Rh, Ag, Cu, Fe and Ni. The simultaneous enhancement of the conductivity and transparency of the opti-20 poses significant challenges in film growth. At one end there are discontinuous islands of remarkably transparent but high resistivity, at the other end membranes that merge early and are continuous, having high conductivity but poor transparency. For these reasons, semiconductor oxides such as SnO 2, ln 2 O 3, CdO, and more generally mixtures thereof (e.g. ITO), ln 2 O 3 with impurity 25 (with Sn and Sb), and SnO 2 (with F, Cl , etc) are enabled.
COC/O
° Metallioksidipinnoituksia voidaan tuottaa joko ablatoimalla metallia tai metalleja i ? aktiivisessa happi-ilmakehässä tai ablatoimalla oksidimateriaaleja. Jopa jälkimmäi- 30 sessä vaihtoehdossa on mahdollista parantaa pinnoituksen laatua ja/tai tuotantono- x peutta järjestämällä ablaatio reaktiivisessa hapessa. Nitridejä tuotettaessa on keksin- nön mukaisesti mahdollista käyttää typpi-ilmakehää tai nesteammoniakkia pinnoit-o ^ teen laadun parantamiseksi. Kuvaava esimerkki keksinnöstä on karbonitridin (C3N4 kalvojen) tuotanto.° Metal oxide coatings can be produced either by ablating the metal or metals i? in an active oxygen atmosphere or by ablation of oxide materials. Even in the latter alternative, it is possible to improve the coating quality and / or production rate by providing ablation in reactive oxygen. In the production of nitrides, it is possible according to the invention to use a nitrogen atmosphere or liquid ammonia to improve the quality of the coating solution. An illustrative example of the invention is the production of carbonitride (C3N4 films).
° ^ s° ^ s
C\JC \ J
Keksinnön toisen suoritusmuodon mukaisesti aurinkokennokerroksen mainittu yhtenäinen pinta tuotetaan hiilimateriaalilla, joka käsittää yli 90 atomiprosenttia hiiltä, josta yli 70% on sp3-sitoutunut. Sellaiset materiaalit käsittävät esimerkiksi amorfisen 22 timantin, nanokristallisen timantin tai jopa pseudo-monokristallisen timantin. Erilaiset timanttipinnoitteet antavat lasituotteelle erinomaiset tribologiset, kesto- ja naar-muuntumattomuusominaisuudet mutta lisäävät myös lämmönjohtavuutta ja resistanssia. Lasilla olevia timanttipinnoitteita voidaan käyttää erityisen edullisesti aurin-5 kokennoissa, jos ne ovat korkealaatuisia ts. kidemuodossa.According to another embodiment of the invention, said uniform surface of the solar cell layer is produced by a carbon material comprising more than 90 atomic percent carbon, of which more than 70% is sp3-bonded. Such materials include, for example, an amorphous 22 diamond, a nanocrystalline diamond, or even a pseudo-monocrystalline diamond. The different diamond coatings give the glass product excellent tribological, durability and female non-conversion properties, but also increase thermal conductivity and resistance. Diamond coatings on glass can be used particularly advantageously in solar-5 assemblies if they are of high quality, i.e. crystalline.
Vielä toisessa keksinnön suoritusmuodossa mainittu yhtenäinen pinta-alue voidaan tuottaa hiiltä, typpeä ja/tai booria eri suhteissa käsittävästä materiaalista. Tällaiset materiaalit käsittävät boorikarbonitridin, karbonitridin (sekä C2N2 että C3N4), boo-10 rinitridin, boorikarbidin tai faaseja eri B-N, B-C ja C-N hybridisaatioiden faaseista. Mainitut materiaalit ovat kidemäisiä materiaaleja joilla on matala tiheys, ovat äärimmäisen kestäviä kulutukselle ja ovat yleisesti kemiallisesti inerttejä. Esimerkiksi karbonitridejä voidaan käyttää pinnoitteina aurinkokennoissa suojaamaan lasival-misteita syövyttäviltä olosuhteilta.In yet another embodiment of the invention, said uniform surface area can be produced from material comprising carbon, nitrogen and / or boron in various ratios. Such materials include boron carbonitride, carbon nitride (both C2N2 and C3N4), boronitride, boron carbide, or phases from different B-N, B-C and C-N hybridization phases. Said materials are crystalline materials of low density, are extremely resistant to wear and are generally chemically inert. For example, carbonitrides can be used as coatings in solar cells to protect glass products from corrosive conditions.
1515
Keksinnön yhden suoritusmuodon mukaan aurinkokennon ulkopinta on pinnoitettu vain yhdellä ainoalla pinnoitteella. Keksinnön toisen suoritusmuodon mukaan aurinkokennon mainittu yhtenäinen pinta on pinnoitettu monikerroksisella pinnoitteella. Useita pinnoitteita voidaan tehdä eri syistä. Yksi syy voi olla tiettyjen pinnoittei-20 den adheesion parantaminen lasituotteen pintaan tuottamalla ensimmäinen kerros, jolla on parempi adheesio lasipintaan ja jolla on sellaisia ominaisuuksia, että seu-raavalla pinnoitekerroksella on parempi adheesio mainittuun kerrokseen kuin itse lasipintaan. Lisäksi monikerroksisella pinnoitteella voi olla useita funktioita jotka eivät ole saavutettavissa ilman mainittua rakennetta. Esillä oleva keksintö saavuttaa 25 useiden pinnoitteiden tuottamisen yhdessä ainoassa pinnoituskammiossa tai peräkkäisissä kammioissa, co ° Esillä oleva keksintö saavuttaa lisäksi komposiittikerrosten/komposiittipinnoitteiden $5 tuottamisen aurinkokennoille ablatoimalla yhtäaikaisesti yhtä komposiittimateriaali- ^ 30 kohtiota tai kahta tai useampaa kohtiomateriaalia, jotka käsittävät yhtä tai useampia x aineita.According to one embodiment of the invention, the outer surface of the solar cell is coated with only one coating. According to another embodiment of the invention, said uniform surface of the solar cell is coated with a multilayer coating. Several coatings can be made for different reasons. One reason may be to improve the adhesion of certain coatings to the surface of the glass product by providing a first layer having better adhesion to the glass surface and having such properties that the subsequent coating layer has better adhesion to said glass surface than to the glass surface itself. In addition, a multilayer coating may have multiple functions that cannot be achieved without said structure. The present invention further provides the production of multiple coatings in a single coating chamber or in successive chambers. The present invention further provides the production of composite layers / composite coatings for solar cells by simultaneously ablating one composite material or two or more target materials.
CCCC
CLCL
° Sopiva ablatoidun kerroksen paksuus on esim. 20 nm - 20 pm, edullisesti 100 nm - h? 5 pm. Pinnoituspaksuuksia ei tule rajoittaa näihin, sillä esillä oleva keksintö mah- o £3 35 dollistaa toisaalta molekyylitason pinnoitteiden, toisaalta taas hyvin paksujen pin noitusten, kuten 100 pm ja enemmän, valmistamisen.A suitable thickness of the ablated layer is e.g. 20 nm to 20 µm, preferably 100 nm to h? 5 pm. The coating thicknesses should not be limited to these, as the present invention can cost £ 3 to 35 to make, on the one hand, molecular coatings and, on the other hand, very thick coatings, such as 100 µm and more.
2323
Keksinnön mukaisesti voidaan myös tuottaa aurinkokennotuote, joka käsittää tietyn pinnan, joka on pinnoitettu laserablaatiolla, missä pinnoitettu yhtenäinen pinta käsittää vähintään 0,2 dm2, ja missä pinnoitus on suoritettu käyttämällä ultalyhytpulssista laserkasvatusta, missä pulssitettua lasersädettä skannataan pyörivällä optisella skan-5 nerilla, joka käsittää vähintään yhden peilin mainitun säteen heijastamiseksi. Näillä tuotteilla saavutetut edut on kuvattu tarkemmin aiemmassa menetelmän kuvauksessa.According to the invention, a photovoltaic product may also be provided comprising a particular surface coated with laser ablation, wherein the coated uniform surface comprises at least 0.2 dm2, and wherein the coating is performed using ultra-short pulse laser education, wherein the pulsed laser beam is scanned with a rotating optical scanner. at least one mirror to reflect said beam. The advantages obtained with these products are described in more detail in the previous description of the process.
Keksinnön edullisemmassa suoritusmuodossa mainittu yhtenäinen pinta-alue käsit-10 tää vähintään 0,5 dm2. Keksinnön vielä edullisemmassa suoritusmuodossa mainittu yhtenäinen pinta-alue käsittää vähintään 1,0 dm2. Keksintö aikaansaa helposti myös tuotteet, joiden yhtenäinen pinnoitettu pinta-alue käsittää yli 0,5 m2, kuten 1 m2 ja enemmän.In a more preferred embodiment of the invention, said uniform surface area comprises at least 0.5 dm 2. In an even more preferred embodiment of the invention, said uniform surface area comprises at least 1.0 dm 2. The invention also provides easily products having a uniform coated surface area of greater than 0.5 m 2, such as 1 m 2 and more.
15 Keksinnön erään suoritusmuodon mukaan mainitulle yhtenäiselle pinnalle tuotetun pinnoitteen pinnan karheus on alle 100 nm yli 100 pm2 alueelta atomivoimamikro-skoopilla (AFM) skannattuna.According to one embodiment of the invention, the coating produced on said uniform surface has a surface roughness of less than 100 nm over an area of more than 100 µm as scanned by atomic force microscopy (AFM).
Keksinnön toisen suoritusmuodon mukaisesti mainitulle yhtenäiselle pinta-alueelle 20 tuotetun päällystyksen optinen läpäisevyys ei ole alle 88%, edullisesti ei alle 90% ja vielä edullisimmin ei alle 92%. Joissain tapauksissa optinen läpäisevyys voi ylittää 98%.According to another embodiment of the invention, the coating produced on said uniform surface area 20 has an optical transmittance of not less than 88%, preferably not less than 90%, and most preferably not less than 92%. In some cases, the optical transmittance may exceed 98%.
Keksinnön erään toisen suoritusmuodon mukaan mainittu yhtenäinen pinta pinnoite-25 taan tavalla, jossa ensimmäinen 50% mainitusta pinnoitteesta mainitulla yhtenäisellä pinnalla ei sisällä lainkaan partikkeleita, joiden halkaisija ylittäisi 1000 nm, edulli-£2 sesti 100 nm ja edulhsimmin 30 nm.According to another embodiment of the invention, said uniform surface is coated in a manner in which the first 50% of said coating on said uniform surface contains no particles larger than 1000 nm, preferably 100 nm and most preferably 30 nm.
δ c\j ° Keksinnön yhden suoritusmuodon mukaan mainittu kerros käsittää metallia, metal- ^ 30 lioksidia, metallinitridiä, metallikarbidia tai näiden sekoituksia. Mahdolliset metallit x kuvattiin aiemmin nyt keksityn pinnoitusmenetelmän kuvauksessa.According to one embodiment of the invention said layer comprises metal, metal oxide, metal nitride, metal carbide or mixtures thereof. Possible metals x were described previously in the description of the coating method now invented.
CLCL
° Keksinnön toisen suoritusmuodon mukaan lasituotteen mainittu yhtenäinen pintail alue pinnoitetaan hiilimateriaalilla, joka käsittää yli 90 atomi% hiiltä, josta yli 70% O λ t ^ 35 on sp -sitoutunut. Mahdolliset hiilimateriaalit kuvattiin aiemmin nyt keksityn pin noitusmenetelmän kuvauksessa.According to another embodiment of the invention, said homogeneous surface area of the glass product is coated with a carbon material comprising more than 90 atom% carbon, of which more than 70% O λ t 35 35 is sp bonded. Possible carbon materials were previously described in the description of the coating method now invented.
2424
Keksinnön erään toisen suoritusmuodon mukaan mainittu yhtenäinen pinta käsittää hiiltä, typpeä ja/tai booria eri suhteissa. Tällaiset materiaalit kuvattiin aiemmin nyt keksityn pinnoitusmenetelmän kuvauksessa.According to another embodiment of the invention, said uniform surface comprises carbon, nitrogen and / or boron in various ratios. Such materials were previously described in the description of the coating method now invented.
5 Keksinnön erään toisen suoritusmuodon mukaan tuotteen mainittu yhtenäinen pinta-alue on pinnoitettu orgaanisella polymeerimateriaalilla. Sellaiset materiaalit kuvattiin tarkemmin aiemmin nyt keksityn pinnoitusmenetelmän kuvauksessa.According to another embodiment of the invention, said uniform surface area of the product is coated with an organic polymeric material. Such materials were further described in the description of a coating method previously invented.
Keksinnön yhden edullisen suoritusmuodon mukaan lasituotteen yhtenäisen pinnan 10 mainitun pinnoitteen paksuus on 20 nm - 20 pm, edullisesti 100 nm - 5 pm. Keksintö aikaansaa myös pinnoitetut tuotteet, jotka käsittävät yhden tai useamman ato-mikerroksen pinnoitteita ja paksuja pinnoitteita, kuten 100 pm ylittäviä, esimerkiksi 1 mm.According to a preferred embodiment of the invention, the thickness of said coating of the uniform surface 10 of the glass product is 20 nm to 20 µm, preferably 100 nm to 5 µm. The invention also provides coated products comprising coatings of one or more atoms and thick coatings, such as over 100 µm, for example 1 mm.
15 Tässä patentissa ei ole kuvattu laserablaatiolaitteiston erilaisten muiden komponenttien yksityiskohtia tarkemmin, sillä ne voidaan toteuttaa ylläolevan kuvauksen ja alan ammattilaisen yleisen tietämyksen avulla.The details of the various other components of the laser ablation apparatus are not described in detail in this patent as they may be accomplished by the above description and the general knowledge of one skilled in the art.
Edellä on kuvattu vain joitain keksinnön mukaisen ratkaisun sovelluskohteita. Kek-20 sinnön mukaista periaatetta voidaan luonnollisesti muutella patenttivaatimusten mukaisen laajuuden rajoissa, esimerkiksi muokkaamalla toteutuksen yksityiskohtia ja käyttökohteita.Only some of the embodiments of the solution according to the invention have been described above. The principle of the Kek-20 invention can, of course, be varied within the scope of the claims, for example by modifying the details of the implementation and the uses.
Esimerkiksi vain muutamia aurinkokennojen rakenteita on käsitelty esimerkkeinä.For example, only a few solar cell structures have been treated as examples.
25 On myös monia muuntyyppisiä vaihtoehtoisia rakenteita, joissa rakenne käsittää yhden tai useampia kerroksia eri materiaaleja, yleensä puolijohtavia, johtavia, eris- £2 täviä ja läpinäkyviä materiaaleja. On luonnollisesti mahdollista soveltaa esillä ole- ° vaa keksintöä myös sellaisissa muuntyyppisissä aurinkokennojen rakenteissa, όThere are also many other types of alternative structures in which the structure comprises one or more layers of different materials, generally semiconductor, conductive, insulating and transparent materials. Of course, it is possible to apply the present invention also to other types of solar cell structures, ό
XX
XX
Q.Q.
oo
LOLO
1^ o o1 ^ o o
C\JC \ J
Claims (36)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FI20075140A FI123964B (en) | 2006-02-23 | 2007-02-23 | Solar cell and arrangement and method for manufacturing the solar cell |
Applications Claiming Priority (12)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FI20060182 | 2006-02-23 | ||
| FI20060178 | 2006-02-23 | ||
| FI20060177A FI20060177L (en) | 2006-02-23 | 2006-02-23 | The method produces good quality surfaces and a product with a good quality surface |
| FI20060177 | 2006-02-23 | ||
| FI20060182A FI20060182L (en) | 2005-07-13 | 2006-02-23 | Surface treatment technology in connection with the ablation technique and surface treatment facility |
| FI20060181A FI20060181L (en) | 2006-02-23 | 2006-02-23 | Procedure for producing surfaces and materials using laser ablation |
| FI20060178A FI20060178L (en) | 2006-02-23 | 2006-02-23 | Surface coating procedure |
| FI20060181 | 2006-02-23 | ||
| FI20060357A FI124239B (en) | 2006-02-23 | 2006-04-12 | An element having an electrically conductive membrane structure for generating a heating and / or cooling effect by means of an electric current |
| FI20060357 | 2006-04-12 | ||
| FI20075140 | 2007-02-23 | ||
| FI20075140A FI123964B (en) | 2006-02-23 | 2007-02-23 | Solar cell and arrangement and method for manufacturing the solar cell |
Publications (3)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| FI20075140A0 FI20075140A0 (en) | 2007-02-23 |
| FI20075140A FI20075140A (en) | 2007-08-24 |
| FI123964B true FI123964B (en) | 2014-01-15 |
Family
ID=37832288
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| FI20075140A FI123964B (en) | 2006-02-23 | 2007-02-23 | Solar cell and arrangement and method for manufacturing the solar cell |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| FI (1) | FI123964B (en) |
-
2007
- 2007-02-23 FI FI20075140A patent/FI123964B/en not_active IP Right Cessation
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| FI20075140A0 (en) | 2007-02-23 |
| FI20075140A (en) | 2007-08-24 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| KR101467584B1 (en) | Solar cell and an arrangement and a method for producing a solar cell | |
| CN101389439A (en) | Solar cell and an arrangement and a method for producing a solar cell | |
| KR20090003255A (en) | Coating with carbon nitride and carbon nitride coated product | |
| RU2467851C2 (en) | Solar cell and method and system for making said solar cell | |
| FI123964B (en) | Solar cell and arrangement and method for manufacturing the solar cell | |
| FI124524B (en) | Apparatus and method for producing a semiconductor | |
| FI124358B (en) | Coating on a glass substrate and coated glass product | |
| FI124359B (en) | Coating of a plastic substrate and coated plastic product | |
| FI124360B (en) | Fiber substrate coating and coated fiber product | |
| FI124357B (en) | Coating of a stone substrate or ceramic substrate and coated stone product or ceramic product |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| FG | Patent granted |
Ref document number: 123964 Country of ref document: FI Kind code of ref document: B |
|
| MM | Patent lapsed |