INM – Messe – Teil 3: Glasartige Diffusionssperre für biegsame CIGS-Solarzellen zum Aufsprühen

Das INM zeigt diese Entwicklung vom 23. bis 24. Oktober auf der internationalen Messe Eurofinish 2013, Gent, Belgien.

Die glasartige Schicht erhöht den Wirkungsgrad der Solarzellen auf verschiedene Weise: „Sie wirkt als Eisendiffusionssperre und verhindert somit die Korrosion und Oxidation des Trägers“, erklärt Peter William de Oliveira, Leiter des Programmbereichs Optische Materialien, „Gleichzeitig funktioniert die Barriere als Isolationsschicht und reduziert ungewollte elektrische Ströme vom Absorber zum Träger“, so de Oliveira weiter.

Zusätzlich stelle die Beschichtung eine Quelle für das Dotierungselement Natrium dar. Damit ließe sich der Wirkungsgrad metallbasierter CIGS-Solarzellen auf 13 Prozent erhöhen. Durch die neue Barriereschicht sei es außerdem möglich, mehrere Zellen auf ein und demselben Substrat monolithisch zu Modulen zu verschalten.

Die glasartige Diffusionsbarriere wird mittels Sol-Gel-Verfahren auf den Metallträger aufgebracht. Sie ist transparent, biegsam und nur wenige Mikrometer dick. Über Tauchbeschichtung und Schlitzbeschichtung lassen sich Folien in einer Größe von DIN A3 erzeugen. Für den weiteren Upscaling Prozess entwickelten die Forscher am INM jetzt eine Methode, mit der sie die Beschichtung über Sprühverfahren auf große Substrate beliebiger Form aufbringen können. Daneben lassen sich Folien bis 50 Meter Länge und knapp einem halben Meter Breite auch über klassische Rolle-zu-Rolle-Verfahren beschichten.

Ansprechpartner:
Dr. Peter William de Oliveira
INM – Leibniz-Institut für Neue Materialien
Leiter Programmbereich Optische Materialien
Tel: 0681-9300-148
peter.oliveira@inm-gmbh.de
Das INM erforscht und entwickelt Materialien – für heute, morgen und übermorgen. Chemiker, Physiker, Biologen, Material- und Ingenieurwissenschaftler prägen die Arbeit am INM. Vom Molekül bis zur Pilotfertigung richten die Forscher ihren Blick auf drei wesentliche Fragen: Welche Materialeigenschaften sind neu, wie untersucht man sie und wie kann man sie zukünftig für industrielle und lebensnahe Anwendungen nutzen? Dabei bestimmen vier Leitthemen die aktuellen Entwicklungen am INM: Neue Materialien für Energieanwendungen, Neue Konzepte für Implantatoberflächen, Neue Oberflächen für tribologische Anwendungen sowie Nanosicherheit. Die Forschung am INM gliedert sich in die drei Felder Chemische Nanotechnologie, Grenzflächenmaterialien und Materialien in der Biologie. Das INM – Leibniz-Institut für Neue Materialien mit Sitz in Saarbrücken ist ein internationales Zentrum für Materialforschung. Es kooperiert wissenschaftlich mit nationalen und internationalen Instituten und entwickelt für Unternehmen in aller Welt. Das INM ist ein Institut der Leibniz-Gemeinschaft und beschäftigt rund 190 Mitarbeiter.