Chemnitz, 5. Oktober 2021 – Die 3D-Micromac AG, führender Anbieter von Lasermikrobearbeitungs- und Rolle-zu-Rolle-Lasersystemen für die Halbleiter-, Photovoltaik-, Medizintechnik- und Elektronikindustrie, hat heute mit der microCELL MCS ein modernes Lasersystem für das Schneiden von Halb- und Schindelzellen vorgestellt. Mit dem microCELL MCS Lasersystem trägt 3D-Micromac den Anforderungen des Photovoltaikmarktes in Bezug auf die Steigerung von Modulleistung und Lebensdauer Rechnung. Das neu entwickelte Lasersystem sorgt dabei für eine Minimierung der Leistungsverluste und eine außergewöhnlich hohe mechanische Festigkeit der geschnittenen Zellen. Es ermöglicht zudem höchste Durchsätze beim Schneiden von Zellgrößen bis zu M12/G12 in Halbzellen oder Schindelzellen.

Die Heckert Solar GmbH, einer der größten und führenden deutschen Hersteller von Hochleistungs-Photovoltaikmodulen, hat bereits zwei microCELL MCS-Systeme für ihre Werke in Thüringen (LWD Solar GmbH) und Chemnitz gekauft.

Zellschneiden als Antrieb für die Modulfertigung

In den letzten Jahren hat sich das Schneiden von Solarzellen in Halbzellen zu einer Schlüsselstrategie für die PV-Fertigung entwickelt. Dies liegt vor allem daran, dass die Verwendung von Halb- und Schindelzellen eine nennenswerte Steigerung der Leistung und der mechanischen Festigkeit auf Modulebene mit sich bringt. Dieser Trend geht einher mit der Umstellung auf größere Vollzellenformate und der damit verbundenen Erhöhung der Modulleistung¹. Das Schneiden der Zellen in Halb-, Drittel- bis hin zu Sechstelzellen, sogenannte Schindeln, kompensiert den erhöhten Leistungsverlust, der mit dem höheren Zellstrom aus größeren Waferflächen einhergeht. Damit ist davon auszugehen, dass das Schneiden der Zellen auf absehbare Zeit das Herzstück der PV-Herstellung bleibt.

Das neue microCELL MCS-System von 3D-Micromac nutzt das patentierte thermische Laserstrahlseparieren (TLS) zur Zelltrennung. Die ablationsfreie Technologie garantiert eine hervorragende Kantenqualität. Dadurch weisen die geschnittenen Zellen eine um bis zu 30 Prozent erhöhte mechanische Festigkeit im Vergleich zu ablativen Laserverfahren sowie eine verringerte Leistungsdegradation über den Lebenszyklus des Solarmoduls auf. Das TLS-Verfahren verringert zudem die Rekombinationsverluste an den Kanten deutlich, wodurch ein Leistungsgewinn von mindestens 2 W erzielt werden kann. Gleichzeitig bildet das Schneiden mit der TLS-Technologie auch die Voraussetzung für eine Passivierung der Schnittkanten, was zu weiteren Leistungssteigerungen führen kann.

Zu den wichtigsten Vorteilen der microCELL MCS gehören:

• Kontaktloses One-Pass-Dicing-Verfahren, das für eine deutlich höhere mechanische Stabilität im Vergleich zu konventionell verarbeiteten Solarzellen sorgt²
• Unübertroffene Flexibilität bei der Anzahl der Zellschnitte – in der Standardkonfiguration schneidet das Lasersystem halbe Zellen. Abhängig von der Anzahl der Laserquellen ist das System in der Lage, Sechstelzellen ohne Verringerungen des Durchsatzes zu schneiden
• Überragende Produktivität von mehr als 6.000 Wafern pro Stunde
• Hervorragende Aufrüstbarkeit – einfache Integration zusätzlicher Lasermodule zur Erhöhung der Anzahl der Zellschnitte
• Zukunftssicherheit durch die Aufnahme von Wafergrößen bis zu M12/G12
• Eignung für Solarzellen mit temperatursensiblen Beschichtungen oder Abscheidungen wie Zellen mit Heterojunction-Technologie (HJT)

„Die Verwendung von Halb- und Schindelzellen in PV-Modulen wird in den kommenden Jahren einen enormen Einfluss auf das Branchenwachstum haben. Mit unserem neuen microCELL MCS-Lasersystem bieten wir den Modulherstellern eine zukunftssichere Produktionslösung, die sich perfekt in eine intelligente und skalierbare Modulproduktion einfügt. Das System kann mit minimalem Aufwand durch zusätzliche Laser für eine höhere Anzahl von Schnitten pro Wafer aufgerüstet werden. Der Durchsatz bleibt dabei konstant hoch“, so Uwe Wagner, CEO von 3D-Micromac.

3D-Micromac wird das microCELL MCS Lasersystem auf der Intersolar Europe Restart vorstellen, die diese Woche vom 6. bis 8. Oktober in München, Deutschland, stattfindet. Besucher der Veranstaltung können 3D-Micromac am Stand A5.338 in Halle A besuchen, um mehr zu erfahren.

With climate change being a concern for many around the world, huge efforts have been made over the years to find and establish other sources of energy than burning coal and oil. Solar cells are among the first to cross one’s mind when thinking about alternative energy sources. One approach is the CIGS solar cell (copper indium gallium selenide) that can be manufactured on flexible thin-films.

The webinar will give you insights in:

• The driving forces behind the processing of flexible solar cells
• The requirements on laser sources, beam path, and production equipment
• Laser scribing in process steps P1, P2, P3 and P4
• The benefits of 3D-Micromac’s microFLEX platform for 24/7 production