IKZ, BAM, UDE und BESTEC schließen KostSol-Projekt erfolgreich ab
Ziel des Verbundprojekts war es, durch laserinduzierte Strukturbildung auf Oberflächen, die Kosten in der Herstellung von Cu(In,Ga)Se2-Solarzellen zu reduzieren
Das vom Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz (BMWK) geförderte Verbundprojekt „Kostenreduktion bei der Herstellung von Cu(In,Ga)Se2-Solarzellen durch laserinduzierte Strukturbildung auf Oberflächen“ (KostSol), in Kooperation mit der Bundesanstalt für Materialforschung und –prüfung (BAM), der Universität Duisburg/Essen (UDE) und dem Industriepartner BESTEC GmbH, kam zum erfolgreichen Abschluss.
Die Idee, kristalline Strukturen musterartig auf amorphen Oberflächen aufzuwachsen und dabei aufwändige Masken- oder Lithografieprozesse zu ersetzen durch fokussierte Laserstrahlung, konnte in die Praxis umgesetzt werden.
Hierfür wurde Laserstrahlung geeigneter Wellenlänge und Intensität verwendet und durch ein Diffraktives Optisches Element (DOE) aufgespaltet, sodass eine musterförmige thermische Inhomogenität auf dem Zielsubstrat entsteht.
Hierbei konnte durch thermische Spaltung metallorganischer Gase an Orten hoher Temperatur die selektive Bildung flüssiger und letztlich kristalliner, inselförmiger Strukturen auf der Oberfläche bewirkt werden. Durch diese Methode wurden CuInSe2-Inseln im µm-Bereich hergestellt und zu Mikrokonzentrator-Solarzellen prozessiert.
Für das Projekt wurde eine PVD-CVD-Clusteranlage (Physical Vapour Deposition und Chemical Vapour Deposition) mit einem angekoppelten Lasersystem entwickelt und erprobt. Die örtlich selektive Abscheidung der lokalisierten Strukturen im Mikrometerbereich kann für eine Vielzahl von weiteren Anwendungen, insbesondere in der Halbleiterindustrie, genutzt werden.
Zur Realisierung des Vorhabens arbeiteten die Projektpartner IKZ, BAM, UDE und die Firma BESTEC, sowie die Auftragnehmer Mergenthaler GmbH, CSE GmbH und das Fraunhofer Heinrich-Hertz-Institut-Berlin eng zusammen.
Kontakt:
Leibniz-Institut für Kristallzüchtung (IKZ)
Dr. Setareh Zahedi-Azad
+49 30 6392-2852
setareh.zahedi-azad(at)ikz-berlin.de
Dr. Torsten Boeck
+49 30 6392-3051
torsten-boeck(at)ikz-berlin.de
Pressemitteilung des IKZ vom 08.08.2024.