Studio ed implementazione di laser scribing per la produzione di celle solari a film sottile

Data inizio
1 dicembre 2007
Durata (mesi) 
24
Dipartimenti
Informatica
Responsabili (o referenti locali)
Romeo Alessandro

Attraverso la collaborazione con Arendi S.r.L. (Euroenergy Group, Marcegaglia), si studiano le problematiche per la realizzazione di tre sistemi di laser scribing.

Uno degli aspetti più importanti nel passare dalla singola cella fotovoltaica al modulo integrato nei sistemi fotovoltaici a film sottile è quello di ottenere una interconnessione riproducibile e sicura. Queste interconnessioni devono avere una bassa resistenza serie e un’alta resistenza parallelo e devono avere un’area non attiva la più piccola possibile tra le celle. E’ noto che lo scribing meccanico è difficoltoso in materiali particolarmente duri e tipicamente richiede una larghezza di scribe superiore.
Alcuni problemi potrebbero sorgere anche per via della parte riscaldata della zona attigua allo scribe ed inoltre residui di parti rimaste sul fondo del taglio possono portare a zone di alta conducibilità che introducono corti elettrici, isolamento scadente delle celle solari e bassa resistenza di shunt.
I sistemi di scribing disponibili in commercio sono stati ottimizzati tipicamente per altre applicazioni ed altri materiali come silicio cristallino o silicio amorfo. Il funzionamento ottimale per i film sottili è stato studiato da parecchi fornitori ma c’ è stata una discussione ancora limitata sui problemi e sui parametri ottimali.
Il laboratorio, avendo riacquisito la piena funzionalità, nell'immediato futuro verrà utilizzato per fare qualsiasi prova che le ditte contattate per costruire l'impianto industriale, chiederanno di eseguire, per poter arrivare ad una proposta tecnologica il più possibile vicina ad una soluzione ottimale.

Si intende seguire, attraverso l’analisi dei campioni processati, la realizzazione di un processo per laser scribing in linea in collaborazione con un’azienda specializzata nel settore (che potrà essere selezionata anche all’interno del progetto di ricerca) finalizzato alla realizzazione di moduli fotovoltaici, in particolare andranno studiati ed ottimizzati i seguenti processi attraverso analisi morfologiche ed elettriche:

1 Laser scribing di TCO (transparent conductive oxide) (primo laser scribing su contatto frontale trasparente)
2 Laser scribing del materiale attivo (secondo laser scribing, il TCO non deve subire scribing)
3 Laser scribing della cella finita (ultimo laser scribing comprensivo di TCO)

Enti finanziatori:

Arendi S.p.A. (Euroenergy Group, Marcegaglia)
Finanziamento: assegnato e gestito dal dipartimento
Programma: ART66 - Attività Commerciale

Partecipanti al progetto

Alessandro Romeo
Professore associato
Aree di ricerca coinvolte dal progetto
Fisica sperimentale applicata
Condensed matter physics - Electrical properties
Fisica sperimentale applicata
Condensed matter physics - Micro- and nano-scale materials

Allegati

Allegati

Attività

Strutture