Claims (41)
1. Способ формирования посредством лазерной абляции, по меньшей мере, одного слоя, образующего зону поверхности, для использования в составе солнечного элемента, отличающийся тем, что зона поверхности, которая должна быть образована, составляет, по меньшей мере, 0,2 дм2, а слой формируют посредством ультракоротких лазерных импульсов, осуществляя сканирование лазерного пучка с помощью вращающегося оптического сканера, содержащего, по меньшей мере, одно зеркало для отражения лазерного пучка.1. The method of forming by laser ablation of at least one layer forming a surface zone for use in the composition of the solar cell, characterized in that the surface area to be formed is at least 0.2 dm 2 , and the layer is formed by ultrashort laser pulses by scanning the laser beam using a rotating optical scanner containing at least one mirror to reflect the laser beam.
2. Способ по п.1, отличающийся тем, что указанная зона поверхности является однородной.2. The method according to claim 1, characterized in that said surface area is homogeneous.
3. Способ по п.1, отличающийся тем, что однородная зона поверхности составляет, по меньшей мере, 0,5 дм2.3. The method according to claim 1, characterized in that the uniform surface area is at least 0.5 dm 2 .
4. Способ по п.3, отличающийся тем, что однородная зона поверхности составляет, по меньшей мере, 1,0 дм2.4. The method according to claim 3, characterized in that the uniform surface area is at least 1.0 dm 2 .
5. Способ по п.1, отличающийся тем, что частоту следования лазерных импульсов выбирают составляющей, по меньшей мере, 1 МГц.5. The method according to claim 1, characterized in that the pulse repetition rate of the laser pulses select a component of at least 1 MHz.
6. Способ по п.1, отличающийся тем, что поверхность полупроводящего или проводящего слоя не содержит дефектов, приводящих к закорачиванию контура.6. The method according to claim 1, characterized in that the surface of the semiconducting or conductive layer does not contain defects that lead to a short circuit.
7. Способ по п.1, отличающийся тем, что лазерную абляцию осуществляют в вакууме при давлении 98·102-98·10-9 Па, предпочтительно при давлении 98·102-98·10-1 Па.7. The method according to claim 1, characterized in that the laser ablation is carried out in vacuum at a pressure of 98 · 10 2 -98 · 10 -9 Pa, preferably at a pressure of 98 · 10 2 -98 · 10 -1 PA.
8. Способ по п.1, отличающийся тем, что расстояние между мишенью и указанной однородной зоной поверхности выбирают меньшим 25 см, предпочтительно меньшим 15 см и наиболее предпочтительно меньшим 10 см.8. The method according to claim 1, characterized in that the distance between the target and the specified uniform surface area is chosen less than 25 cm, preferably less than 15 cm and most preferably less than 10 cm
9. Способ по п.1, отличающийся тем, что облучаемую поверхность мишени подвергают многократной абляции для получения бездефектного покрытия.9. The method according to claim 1, characterized in that the irradiated surface of the target is subjected to repeated ablation to obtain a defect-free coating.
10. Способ по п.1, отличающийся тем, что средняя шероховатость слоя, сформированного на указанной однородной зоне поверхности, составляет, по результатам сканирования участка 1 мкм2 с помощью атомно-силового микроскопа (АСМ) менее 100 нм.10. The method according to claim 1, characterized in that the average roughness of the layer formed on the specified uniform surface area is, according to the results of scanning a portion of 1 μm 2 using an atomic force microscope (AFM) less than 100 nm.
11. Способ по п.1, отличающийся тем, что оптическое пропускание слоя, сформированного на указанной однородной зоне поверхности, составляет не менее 88%, предпочтительно не менее 90% и наиболее предпочтительно не менее 92%.11. The method according to claim 1, characterized in that the optical transmittance of the layer formed on the specified homogeneous zone of the surface is at least 88%, preferably at least 90% and most preferably at least 92%.
12. Способ по п.1, отличающийся тем, что однородную зону поверхности указанного слоя наносят таким образом, что первые 50% указанного покрытия не содержат никаких частиц с диаметром, превышающим 1000 нм, предпочтительно 100 нм и наиболее предпочтительно 30 нм.12. The method according to claim 1, characterized in that the uniform surface area of the specified layer is applied in such a way that the first 50% of the specified coating does not contain any particles with a diameter exceeding 1000 nm, preferably 100 nm and most preferably 30 nm.
13. Способ по п.1, отличающийся тем, что слой проводящего прозрачного материала сформирован из смешанного оксида индия-олова, оксида цинка, легированного алюминием, оксида олова или оксида олова, легированного фтором.13. The method according to claim 1, characterized in that the layer of conductive transparent material is formed from a mixed indium tin oxide, zinc oxide doped with aluminum, tin oxide or tin oxide doped with fluorine.
14. Способ по п.1, отличающийся тем, что слой проводящего прозрачного материала сформирован из алюминия или меди.14. The method according to claim 1, characterized in that the layer of conductive transparent material is formed of aluminum or copper.
15. Способ по п.1, отличающийся тем, что слой полупроводящего материала сформирован из кремния, германия, смешанного оксида индия-олова, оксида цинка, легированного алюминием, оксида олова или оксида олова, легированного фтором.15. The method according to claim 1, characterized in that the semiconductor material layer is formed of silicon, germanium, mixed indium tin oxide, zinc oxide doped with aluminum, tin oxide or tin oxide doped with fluorine.
16. Способ по п.1, отличающийся тем, что слой антиотражающего покрытия сформирован из карбида кремния или оксида титана.16. The method according to claim 1, characterized in that the antireflection coating layer is formed of silicon carbide or titanium oxide.
17. Способ по п.1, отличающийся тем, что указанный слой содержит, по меньшей мере, 80% металлооксида или композита, в который входит металлооксид.17. The method according to claim 1, characterized in that said layer contains at least 80% of a metal oxide or composite, which includes a metal oxide.
18. Способ по п.1, отличающийся тем, что указанный слой сформирован из углеродного материала, содержащего более 90 ат.% процентов углерода при доле связей sp3 более 70%.18. The method according to claim 1, characterized in that said layer is formed of a carbon material containing more than 90 at.% Percent carbon with a sp 3 bond fraction of more than 70%.
19. Способ по п.1, отличающийся тем, что указанный слой содержит углерод, азот и/или бор в различных соотношениях.19. The method according to claim 1, characterized in that said layer contains carbon, nitrogen and / or boron in various ratios.
20. Способ по п.1, отличающийся тем, что на наружную поверхность солнечного элемента наносят многослойное покрытие.20. The method according to claim 1, characterized in that a multilayer coating is applied to the outer surface of the solar cell.
21. Способ по любому из предыдущих пунктов, отличающийся тем, что толщина слоя составляет от 20 нм до 20 мкм, предпочтительно от 100 нм до 5 мкм.21. The method according to any one of the preceding paragraphs, characterized in that the layer thickness is from 20 nm to 20 μm, preferably from 100 nm to 5 μm.
22. Солнечный элемент, содержащий, по меньшей мере, один сформированный посредством лазерной абляции слой, образующий зону поверхности, отличающийся тем, что зона поверхности, которая должна быть образована, составляет по меньшей мере 0,2 дм2, а слой сформирован посредством ультракоротких лазерных импульсов с осуществлением сканирования лазерного пучка с помощью вращающегося оптического сканера, содержащего, по меньшей мере, одно зеркало для отражения лазерного пучка.22. A solar cell containing at least one layer formed by laser ablation, forming a surface area, characterized in that the surface area to be formed is at least 0.2 dm 2 , and the layer is formed by ultrashort laser pulses by scanning the laser beam using a rotating optical scanner containing at least one mirror to reflect the laser beam.
23. Элемент по п.22, отличающийся тем, что указанная зона поверхности является однородной.23. The element according to item 22, wherein the specified surface area is homogeneous.
24. Элемент по п.23, отличающийся тем, что однородная зона поверхности составляет, по меньшей мере, 0,5 дм2.24. The element according to item 23, wherein the uniform surface area is at least 0.5 DM 2 .
25. Элемент по п.23, отличающийся тем, что однородная зона поверхности составляет, по меньшей мере, 1,0 дм2.25. The element according to item 23, wherein the uniform surface area is at least 1.0 DM 2 .
26. Элемент по п.23, отличающийся тем, что средняя шероховатость слоя, сформированного на указанной однородной зоне поверхности, составляет, по результатам сканирования участка 1 мкм2 с помощью атомно-силового микроскопа (АСМ) менее 100 нм.26. The element according to item 23, wherein the average roughness of the layer formed on the specified homogeneous surface area is, according to the results of scanning a plot of 1 μm 2 using an atomic force microscope (AFM) less than 100 nm.
27. Элемент по п.23, отличающийся тем, что оптическое пропускание слоя, сформированного на указанной однородной зоне поверхности, составляет не менее 88%, предпочтительно не менее 90% и наиболее предпочтительно не менее 92%.27. The element according to item 23, wherein the optical transmittance of the layer formed on the specified homogeneous surface area is at least 88%, preferably at least 90% and most preferably at least 92%.
28. Элемент по п.23, отличающийся тем, что покрытие на однородную зону поверхности нанесено таким образом, что первые 50% указанного покрытия не содержат никаких частиц с диаметром, превышающим 1000 нм, предпочтительно 100 нм и наиболее предпочтительно 30 нм.28. The element according to item 23, wherein the coating on a uniform surface area is applied so that the first 50% of the specified coating does not contain any particles with a diameter greater than 1000 nm, preferably 100 nm and most preferably 30 nm.
29. Элемент по п.23, отличающийся тем, что слой проводящего прозрачного материала сформирован из смешанного оксида индия-олова, оксида цинка, легированного алюминием, оксида олова или оксида олова, легированного фтором.29. The element according to item 23, wherein the layer of conductive transparent material is formed from a mixed indium tin oxide, zinc oxide doped with aluminum, tin oxide or tin oxide doped with fluorine.
30. Элемент по п.23, отличающийся тем, что слой проводящего прозрачного материала сформирован из алюминия, меди или серебра.30. The element according to item 23, wherein the layer of conductive transparent material is formed of aluminum, copper or silver.
31. Элемент по п.23, отличающийся тем, что слой полупроводящего материала сформирован из кремния, германия, смешанного оксида индия-олова, оксида цинка, легированного алюминием, оксида олова или оксида олова, легированного фтором.31. The element according to item 23, wherein the layer of semiconducting material is formed of silicon, germanium, mixed indium tin oxide, zinc oxide doped with aluminum, tin oxide or tin oxide doped with fluorine.
32. Элемент по п.23, отличающийся тем, что слой антиотражающего покрытия сформирован из карбида кремния или оксида титана.32. The element according to item 23, wherein the antireflection coating layer is formed of silicon carbide or titanium oxide.
33. Элемент по п.23, отличающийся тем, что указанный слой содержит металл, металлооксид, нитрид металла, карбид металла или смеси указанных веществ.33. The element according to item 23, wherein the specified layer contains a metal, metal oxide, metal nitride, metal carbide or a mixture of these substances.
34. Элемент по п.23, отличающийся тем, что указанный слой сформирован из углеродного материала, содержащего более 90 ат.% углерода при доле связей sp3 более 70%.34. The element according to item 23, wherein said layer is formed of a carbon material containing more than 90 at.% Carbon with a sp 3 bond fraction of more than 70%.
35. Элемент по п.23, отличающийся тем, что указанный слой содержит углерод, азот и/или бор в различных соотношениях.35. The element according to item 23, wherein the specified layer contains carbon, nitrogen and / or boron in various ratios.
36. Элемент по п.23, отличающийся тем, что на однородную зону поверхности солнечного элемента нанесено многослойное покрытие.36. The cell according to claim 23, wherein a multilayer coating is applied to a uniform surface area of the solar cell.
37. Элемент по любому из пп.23-36, отличающийся тем, что толщина слоя в составе солнечного элемента составляет от 20 нм до 20 мкм, предпочтительно от 100 нм до 5 мкм.37. The element according to any one of paragraphs.23-36, characterized in that the thickness of the layer in the composition of the solar cell is from 20 nm to 20 μm, preferably from 100 nm to 5 μm.
38. Система для изготовления, по меньшей мере, одной части солнечного элемента, снабженная аппаратом, содержащим средства формирования, посредством лазерной абляции, по меньшей мере, одного слоя, образующего зону поверхности, отличающаяся тем, что зона поверхности, которая должна быть образована, составляет по меньшей мере 0,2 дм2, а система содержит средства формирования указанного слоя посредством ультракоротких лазерных импульсов и вращающийся оптический сканер для сканирования импульсного лазерного пучка, содержащий, по меньшей мере, одно зеркало для отражения указанного лазерного пучка.38. A system for manufacturing at least one part of a solar cell, equipped with an apparatus containing forming means by laser ablation of at least one layer forming a surface zone, characterized in that the surface area to be formed is at least 0.2 dm 2 , and the system comprises means for forming said layer by means of ultrashort laser pulses and a rotating optical scanner for scanning a pulsed laser beam, comprising at least one mirror to reflect the specified laser beam.
39. Система по п.38, отличающаяся тем, что указанная зона поверхности является однородной.39. The system of claim 38, wherein said surface area is uniform.
40. Система п.38, отличающаяся тем, что система содержит средства формирования в той же камере, по меньшей мере, двух слоев на одном солнечном элементе.40. The system of clause 38, wherein the system comprises means for forming in the same chamber at least two layers on one solar cell.
41. Система по любому из пп.38-40, отличающаяся тем, что система содержит средства для формообразующей обработки слоев или подложки одного и того же солнечного элемента внутри той же камеры.
41. The system according to any one of paragraphs 38-40, characterized in that the system comprises means for forming the processing of layers or substrates of the same solar cell inside the same chamber.