СОЛНЕЧНЫЙ ЭЛЕМЕНТ И СПОСОБ И СИСТЕМА ДЛЯ ЕГО ИЗГОТОВЛЕНИЯ

2
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 дм, 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.
2. Способ по п.1, отличающийся тем, что указанная зона поверхности является однородной.
2
3. Способ по п.1, отличающийся тем, что однородная зона поверхности составляет, по меньшей мере, 0,5 дм.
2
4. Способ по п.3, отличающийся тем, что однородная зона поверхности составляет, по меньшей мере, 1,0 дм.
5. Способ по п.1, отличающийся тем, что частоту следования лазерных импульсов выбирают составляющей, по меньшей мере, 1 МГц.
6. Способ по п.1, отличающийся тем, что поверхность полупроводящего или проводящего слоя не содержит дефектов, приводящих к закорачиванию контура.
2
-9
2
-1
7. Способ по п.1, отличающийся тем, что лазерную абляцию осуществляют в вакууме при давлении 98·10-98·10 Па, предпочтительно при давлении 98·10-98·10 Па.
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.
9. Способ по п.1, отличающийся тем, что облучаемую поверхность мишени подвергают многократной абляции для получения бездефектного покрытия.
2
10. Способ по п.1, отличающийся тем, что средняя шероховатость слоя, сформированного на указанной однородной зоне поверхности, составляет, по результатам сканирования участка 1 мкм с помощью атомно-силового микроскопа (АСМ) менее 100 нм.
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%.
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.
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.
14. Способ по п.1, отличающийся тем, что слой проводящего прозрачного материала сформирован из алюминия или меди.
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.
16. Способ по п.1, отличающийся тем, что слой антиотражающего покрытия сформирован из карбида кремния или оксида титана.
17. Способ по п.1, отличающийся тем, что указанный слой содержит, по меньшей мере, 80% металлооксида или композита, в который входит металлооксид.
3
18. Способ по п.1, отличающийся тем, что указанный слой сформирован из углеродного материала, содержащего более 90 ат.% процентов углерода при доле связей sp более 70%.
19. Способ по п.1, отличающийся тем, что указанный слой содержит углерод, азот и/или бор в различных соотношениях.
20. Способ по п.1, отличающийся тем, что на наружную поверхность солнечного элемента наносят многослойное покрытие.
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.
2
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 дм, 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.
23. Элемент по п.22, отличающийся тем, что указанная зона поверхности является однородной.
2
24. Элемент по п.23, отличающийся тем, что однородная зона поверхности составляет, по меньшей мере, 0,5 дм.
2
25. Элемент по п.23, отличающийся тем, что однородная зона поверхности составляет, по меньшей мере, 1,0 дм.
2
26. Элемент по п.23, отличающийся тем, что средняя шероховатость слоя, сформированного на указанной однородной зоне поверхности, составляет, по результатам сканирования участка 1 мкм с помощью атомно-силового микроскопа (АСМ) менее 100 нм.
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%.
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.
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.
30. Элемент по п.23, отличающийся тем, что слой проводящего прозрачного материала сформирован из алюминия, меди или серебра.
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.
32. Элемент по п.23, отличающийся тем, что слой антиотражающего покрытия сформирован из карбида кремния или оксида титана.
33. Элемент по п.23, отличающийся тем, что указанный слой содержит металл, металлооксид, нитрид металла, карбид металла или смеси указанных веществ.
3
34. Элемент по п.23, отличающийся тем, что указанный слой сформирован из углеродного материала, содержащего более 90 ат.% углерода при доле связей sp более 70%.
35. Элемент по п.23, отличающийся тем, что указанный слой содержит углерод, азот и/или бор в различных соотношениях.
36. Элемент по п.23, отличающийся тем, что на однородную зону поверхности солнечного элемента нанесено многослойное покрытие.
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.
2
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 дм, 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.
39. Система по п.38, отличающаяся тем, что указанная зона поверхности является однородной.
40. Система п.38, отличающаяся тем, что система содержит средства формирования в той же камере, по меньшей мере, двух слоев на одном солнечном элементе.
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.