Solarfertigung Radial polarisierter Laserstrahl erhöht Präzision und Effizienz bei der Laser-Materialbearbeitung

Unternehmen der Solarzellentechnik und Laserspezialisten aus dem Bereich des Feinschneidens haben sich im Kooperationsprojekt Komet zusammengeschlossen. Ziel ist es unter anderem, mithilfe eines neuen Laserkonzeptes den Durchsatz der Siliziumzellen um bis zu 50% zu erhöhen und die Qualität der Produkte zu verbessern, wie das Fraunhofer-Institut für Lasertechnik (ILT), Aachen, mitteilt.

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Fraunhofer-Institut für Lasertechnik

Die Jahreskapazität von Solarzellen aus Foliensilizium liegt in Deutschland bei etwa 50 Mio. Wafern, laut Prognosen soll diese Zahl bis 2012 auf 500 Mio. Wafer steigen, so das ILT. Diese Entwicklung fordere von den Herstellern eine Ausweitung der Produktionskapazität bei höchsten Präzisionsansprüchen und gleichzeitiger wirtschaftlicher Effizienz.

Laserschneiden soll effizienter werden

Das Bundeswirtschaftsministerium hat deshalb das Verbundprojekt Komet gestartet. Der Name steht auch für das Projektziel: Entwickelt werden soll ein „Kompakter Festkörperlaser für effizienten Materialabtrag mit radial polarisiertem Licht“. Beteiligt sind den Angaben zufolge die Forschungseinrichtungen Laser-Laboratorium Göttingen LLG, das Fraunhofer-Institut für Lasertechnik ILT und der Informatiklehrstuhl der Universität Erlangen-Nürnberg sowie die Unternehmen Innolas GmbH, Wacker Schott Solar GmbH, Admedes Schuessler GmbH, Advanced Laser Separation International N.V., Las-Cad GmbH, FEE GmbH und Schumacher Elektromechanik GmbH.

Gemeinsam würden die Projektpartnerbis 2012 die Entwicklung eines modular aufgebauten Festkörperlasers zum Präzisionsschneiden und -bohren planen. Vom Laser würden eine deutlich verbesserte Strahlqualität und eine Steigerung der Schneideffizienz von bis zu 50% gefordert.

Eine entscheidende Rolle hinsichtlich Qualität und Effizienz bei der Lasermaterialbearbeitung spielt der Polarisationszustand des Lichtstrahls, also die Richtung der Schwingung seines elektrischen Feldes, heißt es. Von ihm hänge unter anderem auch seine Fokussierbarkeit ab.

Polarisierter Laserstrahl bietet bessere Ergebnisse beim Schneiden und Bohren

Bislang werde beim Feinschneiden sprödharter Materialien wie Silizium ein Laser mit zirkular polarisiertem Strahl eingesetzt. Seine Schnittqualität sei im Gegensatz zum linear polarisierten Strahl von der Schneidrichtung unabhängig. Der Einsatz des Laserstrahls mit zirkularer Polarisation ermögliche für die industrielle Anwendung Ergebnisse, die dem Stand der Technik entsprechen.

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