Transparente Scheibenheizung
Die In-Line-Sputteranlage Leybold A 700 V beschichtet Scheiben bis zu 0,6 Meter x 1 Meter Größe. Im Vordergrund der Ein- und Ausgabebereich, Gesamtlänge der Anlage: 8,8 Meter. © Fraunhofer IST
Der Winter steht vor der Tür. Ein Übel der kalten Jahreszeit sind beschlagene und zugefrorene Autoscheiben. Fraunhofer-Forscher entwickelten ein Verfahren, mit dem sie transparente und leitfähige Schichten herstellen können – die ideale Scheibenheizung.
Allüberall werben Reifenhändler für neue Winterreifen. Ein deutliches Zeichen dafür, dass die nasse und kalte Jahreszeit mit Riesenschritten heraneilt. Mit sich bringt sie zugefrorene, kaum frei gekratzte und beschlagene Autoscheiben. Forscher des Fraunhofer-Instituts für Schicht- und Oberflächentechnik IST in Braunschweig entwickelten ein Verfahren, mit dem sie transparente und leitfähige Oxidschichten herstellen können – die ideale Scheibenheizung.
Der Trick: Die Forscher kombinieren mittelfrequentes Magnetronsputtern mit einer chemischen Reaktion. Das Glassubstrat wird in einem Reaktor aufgeheizt und beschichtet. Beim Magnetronsputtern schießen beschleunigte Edelgasionen wie beim Billard Atome aus einer Zink-Aluminium-Platte heraus. Die Metallatome lagern sich im Vakuum auf dem Substrat ab. Damit diese Schicht leitfähig und durchsichtig wird, muss das Zink oxidieren. Die Aluminiumatome verbinden sich dabei mit den Zinkatomen. »Gerade arbeiten wir daran, Frontkontakte für Dünnschichtsolarzellen herzustellen«, kommentiert Dr. Bernd Szyszka vom IST. »Aber auch für Flachbildschirme oder elektrisch schaltbare Architekturgläser werden transparente und leitfähige Schichten benötigt.« Dabei kam den Forschern die Idee mit den Autoscheiben. »Voraussetzung für den Einsatz dieser Schichtsysteme ist die in den nächsten zwei bis vier Jahren geplante Umstellung der Netzspannung in Autos von bisher 12 auf 24 oder gar 42 Volt. Damit lässt sich die Elektronik für die Fahrzeuge insgesamt besser auslegen«, erläutert Dr. Szyszka weiter. »Technisch können die Schichten auch bei der niedrigen Spannung arbeiten. Doch die Fertigungskosten sind dann extrem hoch. Bei höheren Spannungen genügen dünnere Beschichtungen, die wesentlich günstiger hergestellt werden können.«
Vorteil des IST-Verfahrens: Es läuft äußerst stabil und die Schichten können schnell und kostengünstig aufgebracht werden. In einer industrietauglichen Anlage beschichten die IST-Forscher derzeit Glassubstrate in Größen bis zu 0,6 Meter x 1 Meter.
Ansprechpartner:
Dr. Bernd Szyszka
Telefon: 05 31/21 55-6 41
Telefax: 05 31/21 55-9 00
E-Mail: szyszka@ist.fhg.de
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