Gesteuerte laserinduzierte Mikrostrukturen zur Beeinflussung des Reflexionsgrades von Halbleitern

Die Eigenschaften eines Materials werden in großem Maße durch dessen Oberfläche bestimmt. Bei elektro-optischen Bauelementen wie Solarzellen stellt der Reflexionsgrad einen entscheidenden Verlustmechanismus dar. Deshalb wird die Oberfläche von Solarwafern zur Reflexionsgradreduzierung standardmäßig durch chemische Ätzverfahren strukturiert. Bei der Laserstrukturierung kann der Reflexionsgrad im Vergleich zu chemischen Ätzverfahren weiter reduziert und so der Wirkungsgrad von Solarzellen gesteigert werden. Laserinduzierte quasiperiodische Mikrostrukturen mit Strukturgrößen, die kleiner sind als der Laser-Material- Wechselwirkungsbereich, reduzieren den Reflexionsgrad einer Oberfläche durch Mehrfachreflexe an den Strukturwänden beträchtlich. Eine Wirkungsgradsteigerung von 0.21 % absolut konnte hierbei für Silizium-Solarzellen bei einer Flächengeschwindigkeit von 938 mm2/min erreicht werden. Die industrielle Umsetzung laserinduzierter Mikrostrukturen kann auf der Grundlage der erzielten Ergebnisse dieser Arbeit auch für andere Anwendungen in der Mikrotechnologie initiiert werden.