Berliner Forscher verbessern Abscheidemethode für Dünnschichtsolarzellen

Berlin - Forscher des Berliner Hahn-Meitner-Instituts (HMI) haben ein industriell etabliertes Beschichtungsverfahren mit „Magnetronsputtern“ für die Herstellung von Dünnschichtsolarzellen modifiziert. 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 nach eigenen Angaben 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 nach Angaben der Forscher 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 liege 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. Das Verfahren wird aktuell auf der "PV-SEC" in Dresden vorgestellt, der 21. European Photovoltaic Solar Energy Conference and Exhibition.