schlüsselkomponenten für die photovoltaik

VON ARDENNE bietet Know-how bei Vakuumprozessen und die dazugehörigen Schlüsselkomponenten für nahezu das gesamte Spektrum der Dünnschicht-Photovoltaik an. Elektronenstrahl- und Plasmatechnologien sind für die Abscheidung von funktionalen Schichten und Kontaktschichten auf großen Flächen sowie bei verschiedenen Prozesstemperaturen geeignet.
Die Vakuumprozesstechnologie ist in der Lage, extrem dünne Schichten auf verschiedenen Substratmaterialien wie Glas, Silizium-Wafer, Metallband und Plastikfolie abzuscheiden.

Übersicht

CSP

Solarthermie

Magnetron-sputter-quellen

Magnetron-Sputter-Quellen generieren eine magnetfeldverstärkte Plasmaentladung bei Niedrigdruck und in Ar‑Atmosphäre. Durch Beschuss des als Katode fungierenden Beschichtungsmaterials (Target) mit positiven Ar-Ionen werden einzelne Atome aus der Target-Oberfläche geschlagen. Diese Atome kondensieren auf dem zu beschichtenden Substrat als kontinuierliche Dünnschicht. Durch Hinzufügen von reaktiven Gasen, wie N₂ oder O₂, können darüber hinaus plasmachemische Reaktionen ausgelöst werden. Auf diese Art und Weise entstehen dünne Schichten aus Nitriden und Oxiden.

Magnetron-Sputter-Quellen ermöglichen die hochpräzise Abscheidung von komplexen Verbundschichten auf großen Flächen. Aus diesem Grund bilden sie die technologische Basis für die Herstellung vieler Schichtsysteme in der Photovoltaik.

Magnetron-sputter-Quellen mit rotierendem target

Die Rohr-Targets rotieren während des Sputter-Prozesses und werden an ihrer Oberfläche nahezu gleichmäßig abgetragen. Die hohe Ausnutzung (bis zu 85 %) und die erhöhte Betriebsdauer sorgen für eine beträchtliche Senkung der Beschichtungskosten im Vergleich zu den Magnetron-Sputter-Quellen mit planarem Target.

das magnetron-sputtern

Durch die Auswahl von geeigneten Beschichtungsquellen und Targets sowie unter Verwendung reaktiver Gase können die meisten photovoltaischen Schichten mit hohen Beschichtungsraten und bester Schichtdickenhomogenität hergestellt werden, z. B.:

Transparent leitende Schichten (ITO, ZnO:Al)

Rückseiten-Kontaktschichten (Ag, Al, Mo …)

Passivierungsschichten (SiNx:H)

Halbleiter-Precursor-Schichten

Elektronenkanone

Elektronenkanonen werden unter anderem zum Hochrateverdampfen von Metallen, Halbleiter- und dielektrischen Materialien verwendet. Der Elektronenstrahl wird mittels einer programmierbaren Leistungssteuerung auf das Ausgangsmaterial ausgerichtet. Dadurch werden hohe Temperaturen und Verdampfungsraten erzielt. Die durch das Absetzen des verdampften Materials erzeugten kontinuierlichen Schichten sind von hoher Qualität.

die elektronenstrahlverdampfung

Eine breite Palette von Konfigurationen erlaubt die Verdampfung von Materialien und Verbundstoffen, die für Anwendungen der Photovoltaik entscheidend sind, z. B.:

Aktive Halbleiterschichten
Kontaktschichten (Mo, Ag, Al …)
dielektrische Schichten (Anti-Reflex-Schichten: SiO₂)