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Metallisierung von Si-Wafern unter Verwendung eines Mikrodosiersystems und Lasertechnik

Metallization of Si-Wafer using a micro dosage system and a laser sinter process

  • Gegenstand der Arbeit ist es, die Möglichkeit des Einsatzes von Lasertechnik zum Tempern von Metallisierungen zur Ablösung des konventionellen Ofenprozesses zu untersuchen. Dazu wird die Rückseitenstruktur einer Siliziumsolarzelle, bestehend aus Aluminiumpaste, mittels Laser gesintert. Die Möglichkeit der Erzeugung einer Leiterbahn sowie eines Metall-Halbleiter-Kontaktes zwischen einer Metallpaste und Silizium konnte dabei erfolgreich nachgewiesen und parametrisiert werden. Zur Parametrisierung des Lasersinterprozesses wurde eine charakteristische Formel entwickelt, welche die für den Anwender notwendigen Parameter für das Erreichen definierter Widerstände liefert. Dabei konnte ein minimaler Leiterbahnwiderstand von ca. 11,5 mOhm, bei einer 1000 µm breiten und 200 µm hohen Bahn erzeugt und ein ohmsches Kontaktverhalten der Leiterbahn zum Silizium erreicht werden. Der minimal erreichte Kontaktwiederstand beträgt dabei 24Ohm. Zusätzlich wurde der strukturierte Auftragsprozess der Aluminiumpaste mittels einer Mikrodosiereinheit parametrisiert. Dabei konnten erfolgreich Bahnbreiten zwischen 700
  • This paper is conducted to analyse the possibilities for a replacement of the conventional furnace process by a lasersinterprocess. Therefore, the structure of the backside of a silicon solar-cell, which is made of an aluminium paste, will be tempered by a laser. The possibility for the generation of a conductor and a metal-semiconductor-contact between a metalpaste and silicon was successfully detected in this examination. For the parameterization of the lasersinterprocess, a characteristic notation was developed, to provide the necessary parameter for the achievement of defined resistances, which supports the user in getting the needed results. In this context, a minimal resistance of the conductor, namely 11,5 mOhm, by a rail which was 1000 µm wide and 200 µm high, could be explored and a contact behaviour of the conductor to the used silicon in terms of Ohm's law was achieved. The minimal reached contact resistance was 24Ohm. Furthermore, the structured applying process of the aluminium paste was parameterized with a micro dosage system. As a result, rail expanses between 700-1000 µm could be generated and parameterized. The applying process was realised through a multi-cannula-dispenser and should provide an alternative to the customary screen-printing process used in the production of solar-cells.

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Metadaten
Author:Dominik Weber
Advisor:Peter Hartmann, Bernd HommelGND
Document Type:Bachelor Thesis
Language:German
Name:SITEC Industrietechnologie GmbH
Bornaer Straße 192, 09114 Chemnitz
Date of Publication (online):2018/02/22
Year of first Publication:2015
Publishing Institution:Westsächsische Hochschule Zwickau
Date of final exam:2015/06/08
Release Date:2018/02/22
Tag:Dispensen; Lasersintern; Metal-Wrap-Through Solarzelle
Metallization; dispensen; laser technique; metal-wrap-through solar cell
GND Keyword:Lasertechnik; Metallisierung
Page Number:84 Seiten, 31 Abb., 11 Tab., 36 Lit.
Faculty:Westsächsische Hochschule Zwickau / Physikalische Technik, Informatik