Mit Nanotechnologie Solarzellen fertigen

Auf Dachflächen, Schallschutzmauern oder Parkscheinautomaten sind sie zu finden: Solarzellen fangen das Sonnenlicht ein und wandeln es in elektrische Energie um. Die Wachstumsraten der Photovoltaikunternehmen betragen jährlich 30 Prozent. Nicht nur die wirtschaftlichen und ökologischen Chancen sind enorm, sondern auch die Herausforderungen für Unternehmer und Ingenieure.

Die klassische Solarzelle aus Silizium wird in vielen einzelnen Produktionsschritten gefertigt: Das in Blöcken hergestellte Silizium wird zunächst in quadratische Scheiben geschnitten. Anschließend lassen sich diese Wafer strukturieren, dotieren, beschichten und mit elektrischen Kontakten versehen. „Nano-Oberflächentechnologien und speziell Plasma gestützte Verfahren bieten eine große Palette von Möglichkeiten zur Texturierung und Beschichtung von Solarwafern im Nanometer-Bereich, die bisher noch nicht erschlossen sind“, erklärt Professor Eckhard Beyer, Leiter des Fraunhofer-Instituts für Werkstoff- und Strahltechnik IWS in Dresden.

„Mit der Plasmatechnologie können wir mehrere Prozessschritte kombinieren und den Herstellungsprozess effizienter gestalten.“ Die Forscher am IWS entwickeln Plasmaquellen, die bei Atmosphärendruck arbeiten und sich damit besonders zur Fertigung von Solarzellen eignen. Herkömmliche Beschichtungsquellen werden im Vakuum eingesetzt, was eine vergleichsweise teure Anlagentechnik erfordert.