Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Neue Abscheidemethode für Dünnschichtsolarzellen

01.09.2006
Berliner Forscher haben ein industriell etabliertes Beschichtungsverfahren für die Herstellung von Dünnschichtsolarzellen modifiziert. Mit dem großtechnisch eingesetzten Verfahren des Magnetronsputterns können prinzipiell höhere Abscheideraten und qualitativ bessere Schichten erzielt werden.

Kompaktere Schichten auf größeren Flächen

Ein technisch etabliertes Beschichtungsverfahren verspricht neue Möglichkeiten in der Produktion von Dünnschichtsolarzellen. Bisher wurde dieses Verfahren nicht für die Produktion von Solarzellen eingesetzt. Projektleiter Dr. Klaus Ellmer vom Hahn-Meitner- Institut Berlin erläutert: "In den letzten 20 Jahren kamen die Photovoltaik-Forscher aufgrund zahlreicher erfolgloser Versuche zu der Meinung, dass die mittels Magnetronsputtern erzeugten aktiven Halbleiter-Schichten zu defektreich sind." Die Forscher in Ellmers Team haben verschiedene Parameter der Abscheidebedingungen jedoch so modifiziert, dass Defekte vermieden werden und die prinzipiellen Vorteile plasmagestützter Abscheideverfahren und insbesondere des Magnetronsputterns voll zum Tragen kommen. "Wir können so kompaktere Schichten bei niedrigeren Temperaturen als bisher erzeugen. Gleichzeitig lässt sich dieses Verfahren auch auf größere Flächen anwenden", so Ellmer weiter.

Mit dem modifizierten Verfahren können im Labor schon jetzt CIS-Solarzellen (CuInS2 oder Kupfer-Indium-Disulfid) mit gleichem Wirkungsgrad wie mit dem bisher angewandten Prozess hergestellt werden. Der Vorteil des neuen Konzepts liegt darin, dass alle Schichten in einem kontinuierlichen Verfahren aufgetragen werden können, im Gegensatz zu dem bisher eingesetzten sequentiellen Prozess, bei dem mehrere Abscheideverfahren nacheinander eingesetzt werden. Diese Ergebnisse eröffnen die Möglichkeit, das bereits großtechnisch eingesetzte Magnetronsputtern auch für die Herstellung der kompletten Schichtfolge in Dünnschichtsolarzellen einzusetzen. "Wir sind sicher, dass dieses Verfahren eine deutliche Kostenreduzierung bei der Produktion von Dünnschichtsolarzellen ermöglichen kann" schließt Ellmer.

Ein etabliertes Verfahren geht neue Wege:

Das reaktive Magnetronsputtern

Um zum Beispiel Architekturglas mit Metallen und/oder Oxiden zu beschichten, ist das industrielle Magnetronsputtern das Verfahren der Wahl: das aufzutragende Material (Target) wird mit geladenen Teilchen (Ionen) beschossen. Dadurch werden Atome aus dem Material herausgeschlagen und kondensieren auf der zu beschichtenden Fläche (Substrat). Durch den Einsatz von Magneten hinter dem Target wird beim Magnetronsputtern ein Plasma erzeugt, welches unter anderem höhere Beschichtungsraten und dichtere (weniger poröse) Schichten bei niedrigen Substrattemperaturen ermöglicht. Mittel Magnetronsputterns werden heutzutage in großtechnischem Maßstab (Millionen Quadratmeter pro Jahr) Glasplatten für Wärmedämmfenster und für Architekturglas beschichtet. Die Modifikation des Verfahrens eröffnet jetzt erstmals Möglichkeiten zur Herstellung preiswerterer Dünnschichtsolarzellen. Die Forscher planen ein Nachfolgeprojekt, in dem die industrielle Umsetzung dieser neuen Technologie mit einer Prototyp-Beschichtungsanlage erfolgen soll.

Das Verfahren wird aktuell auf der "PV-SEC" in Dresden vorgestellt, der 21. European Photovoltaic Solar Energy Conference and Exhibition, (Programmpunkt 4DO.6.2, Donnerstag, 7. September 2006 17:00 Uhr).

Ansprechpartner:
Erik Zürn
Hahn-Meitner-Institut Berlin
Tel: 030/8062-2023
Fax: 030/8062-2482
E-Mail: erik.zuern@hmi.de
Das Hahn-Meitner-Institut Berlin erforscht neue Materialien und komplexe Materialverbindungen. An eigenen Großgeräten und Anlagen bietet es international Gastwissenschaftlern umfassende Dienstleistungen an.

Das Hahn-Meitner-Institut Berlin wird zu 90 Prozent vom Bundesministerium für Bildung und Forschung und zu 10 Prozent vom Land Berlin finanziert und ist Mitglied in der Helmholtz-Gemeinschaft Deutscher Forschungszentren. Die Helmholtz-Gemeinschaft ist mit 15 Forschungszentren und 24 000 Mitarbeitern die größte Wissenschaftsorganisation Deutschlands.

Thomas Robertson | idw
Weitere Informationen:
http://www.hmi.de/

Weitere Berichte zu: Abscheidemethode Dünnschichtsolarzelle Schicht

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Verfahrenstechnologie:

nachricht 3D-Druck jetzt auch mit Glas möglich
20.04.2017 | Karlsruher Institut für Technologie

nachricht Kluge Laserbearbeitungsköpfe im Digitalzeitalter
13.04.2017 | Fraunhofer-Institut für Werkstoff- und Strahltechnik IWS

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Verfahrenstechnologie >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Immunzellen helfen bei elektrischer Reizleitung im Herzen

Erstmals elektrische Kopplung von Muskelzellen und Makrophagen im Herzen nachgewiesen / Erkenntnisse könnten neue Therapieansätze bei Herzinfarkt und Herzrhythmus-Störungen ermöglichen / Publikation am 20. April 2017 in Cell

Makrophagen, auch Fresszellen genannt, sind Teil des Immunsystems und spielen eine wesentliche Rolle in der Abwehr von Krankheitserregern und bei der...

Im Focus: Tief im Inneren von M87

Die Galaxie M87 enthält ein supermassereiches Schwarzes Loch von sechs Milliarden Sonnenmassen im Zentrum. Ihr leuchtkräftiger Jet dominiert das beobachtete Spektrum über einen Frequenzbereich von 10 Größenordnungen. Aufgrund ihrer Nähe, des ausgeprägten Jets und des sehr massereichen Schwarzen Lochs stellt M87 ein ideales Laboratorium dar, um die Entstehung, Beschleunigung und Bündelung der Materie in relativistischen Jets zu erforschen. Ein Forscherteam unter der Leitung von Silke Britzen vom MPIfR Bonn liefert Hinweise für die Verbindung von Akkretionsscheibe und Jet von M87 durch turbulente Prozesse und damit neue Erkenntnisse für das Problem des Ursprungs von astrophysikalischen Jets.

Supermassereiche Schwarze Löcher in den Zentren von Galaxien sind eines der rätselhaftesten Phänomene in der modernen Astrophysik. Ihr gewaltiger...

Im Focus: Deep inside Galaxy M87

The nearby, giant radio galaxy M87 hosts a supermassive black hole (BH) and is well-known for its bright jet dominating the spectrum over ten orders of magnitude in frequency. Due to its proximity, jet prominence, and the large black hole mass, M87 is the best laboratory for investigating the formation, acceleration, and collimation of relativistic jets. A research team led by Silke Britzen from the Max Planck Institute for Radio Astronomy in Bonn, Germany, has found strong indication for turbulent processes connecting the accretion disk and the jet of that galaxy providing insights into the longstanding problem of the origin of astrophysical jets.

Supermassive black holes form some of the most enigmatic phenomena in astrophysics. Their enormous energy output is supposed to be generated by the...

Im Focus: Neu entdeckter Exoplanet könnte bester Kandidat für die Suche nach Leben sein

Supererde in bewohnbarer Zone um aktivitätsschwachen roten Zwergstern gefunden

Ein Exoplanet, der 40 Lichtjahre von der Erde entfernt einen roten Zwergstern umkreist, könnte in naher Zukunft der beste Ort sein, um außerhalb des...

Im Focus: Resistiver Schaltmechanismus aufgeklärt

Sie erlauben energiesparendes Schalten innerhalb von Nanosekunden, und die gespeicherten Informationen bleiben auf Dauer erhalten: ReRAM-Speicher gelten als Hoffnungsträger für die Datenspeicher der Zukunft.

Wie ReRAM-Zellen genau funktionieren, ist jedoch bisher nicht vollständig verstanden. Insbesondere die Details der ablaufenden chemischen Reaktionen geben den...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics
Veranstaltungen

Smart-Data-Forschung auf dem Weg in die wirtschaftliche Praxis

21.04.2017 | Veranstaltungen

Baukultur: Mehr Qualität durch Gestaltungsbeiräte

21.04.2017 | Veranstaltungen

Licht - ein Werkzeug für die Laborbranche

20.04.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Intelligenter Werkstattwagen unterstützt Mensch in der Produktion

21.04.2017 | HANNOVER MESSE

Forschungszentrum Jülich auf der Hannover Messe 2017

21.04.2017 | HANNOVER MESSE

Smart-Data-Forschung auf dem Weg in die wirtschaftliche Praxis

21.04.2017 | Veranstaltungsnachrichten