Laserabtragen

Laserabtragen – eine neue Anwendung des Lasers für die Fertigungstechnik

Entscheidend für die Bearbeitung ist die passende Auswahl von Laser und Material

Laserabtragen bezeichnet das Entfernen dünner Schichten von einem Werkstück. Dabei werden feinste Lagen mit größter Präzision entfernt. Das Laserabtragen wird dann eingesetzt, wenn ein in Layern aufgebautes Werkstück an bestimmten Stellen Schicht um Schicht abgetragen werden soll. Das Laserabtragen kann dabei punktförmig, flächig oder in Streifen erfolgen. Ein Anwendungsbeispiel aus der Industrie ist die Bearbeitung von Solarzellen. Dank des Lasers wird es möglich, Solarzellen mit einem höheren Wirkungsgrad herzustellen und bisher notwendige Arbeitsschritte einzusparen. Mit der neuen Technik können Solarzellen kostengünstiger gefertigt werden. Gleichzeitig kann der Einsatz von Energie und Material reduziert werden. Prinzip des neuen Verfahrens ist die Kontaktierung der Zellrückseite mittels Laser. Bisher waren dafür mehrere Bearbeitungsschritte und der Einsatz von Chemikalien notwendig. Das Laserabtragen ermöglicht nun die Kontaktierung in einem Arbeitsschritt: Der Laser kann innerhalb weniger Sekunden auf der Rückseite der Solarzelle 100.000 Kontaktpunkte setzen. Die so produzierten Solarzellen werden PERC-Solarzellen (Passivated Emitter Rear Contact Cell) genannt – sie erreichen Wirkungsgrade von über 20 Prozent. Zum Vergleich: die üblichen Wirkungsgrade von Solarzellen liegen zwischen 7 und 15 Prozent.

Zahlreiche Arbeitsschritte in der Solaranlagen-Fertigung werden mit Laser durchgeführt

Neben dem Laserabtragen werden in der Herstellung von Solaranlagen auch andere Arbeitsschritte mit dem Laser zeitsparend und exakt ausgeführt. Dazu gehört die Strukturierung und Öffnung von Anti-Reflex- und Passivierungsschichten. Laserlöten und Laserschweißen kommen bei Zellenverbinderbändchen in den Solarmodulen zum Einsatz. Auch die Kantenisolation, also die elektrische Trennung von Vorder- und Rückseite, wird mittels Laser durchgeführt.

In der Elektronikindustrie bewährt sich das Laserabtragen ebenfalls: hier können zum Beispiel Kunststoffschichten materialselektiv abgetragen werden – wichtig für die Kabelabisolierung. So lässt das Laserabtragen die leitfähigen Kernmaterialien unversehrt und trägt lediglich die Kunststoffisolierung gezielt ab.

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