2014-10-01  –  2018-09-30

318.233,00 EUR

Zentrum für Sonnenenergie- und Wasserstoff-Forschung Baden-Württemberg (ZSW), Stuttgart, Baden-Württemberg

0325762H

Dünnschichttechnologien Chalkopyrite [EB1022]

01155821/1  –  Transparente Leitende Schichten (TCO) für CIGS Absorber

Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz (BMWK.IIB5)

Forschungszentrum Jülich GmbH (PT-J.ESE1)

Energie

Entwicklung und Optimierung eines industrietauglichen Abscheideprozesses für amorphe Schichten auf Basis von InZnO (IZO) als Alternative zu heutigen Standard-Fensterschichten aus ZnO:Al (AZO) für Cu(In,Ga)(S,Se)2-Solarmodule (CIGS). Schon bei CIGS-verträglichen, niedrigen Abscheidetemperaturen sind für IZO amorphe Schichten zu erwarten, die aufgrund höherer Ladungsträgerbeweglichkeit ein besseres Verhältnis von Transmission zu Widerstand im Vergleich zu herkömmlichem ZnO:Al aufweisen sollten. Die erwartete gute Substratbedeckung amorpher Schichten und die im Vergleich zu AZO hohe intrinsische Stabilität gegenüber Feuchte lassen verbesserte Langzeitstabilität der CIGS-Module erwarten. In der ersten Phase ist die Optimierung eines teilreaktiven Sputterprozesses von geeignet dotierten Targets durchzuführen. Ziel ist die Bestimmung der optimalen Targetdotierung, Prozessparameter und Plasmaanregung für die beste Schichtqualität auf Glas. Nach Erreichung ausreichender Beschichtungshomogenität ist in der zweiten Phase die Anwendung als TCO für CIGS-Solarmodule vorgesehen. Unter Verwendung von CIGS-Substraten des ZSW und der beteiligten Industriefirmen sollen vergleichbare Wirkungsgrade zu Modulen mit Standard-TCO erzielt werden. Unter Berücksichtigung von TCO-bezogenen Qualitätskriterien sind die IZO-Schichten auf Glas im Vergleich zu AZO und anderen im Projekt entwickelten TCO zu bewerten (Benchmarking). Nach einer zweiten Bewertungsstufe, die neben der Solarmodulqualität auch die Kosten berücksichtigt, werden zwei TCO für die Übertragung der Prozesstechnologie auf Großanlagen ausgewählt. Im Falle des IZO wird das ZSW diesen Transfer unterstützen. Ursachen für Limitierungen der Materialqualität sind mittels der fortschrittlichen Analytik des ZSW zu untersuchen, mit der zum Beispiel Grenzflächen und Tiefenprofile analysiert werden können. Diese weiterführende Analytik ist auch zur Untersuchung von Solarmodulen der Projektpartner vorgesehen.