Vakuum-Clusteranlage erlaubt neue Verfahrenstechnik in der Dünnschicht-Fertigung
Fraunhofer FEP: Dünnschichtsolarzellen deutlich günstiger herstellen!
Das Fraunhofer-Institut für Elektronenstrahl- und Plasmatechnik FEP hat eine Vakuum-Clusteranlage in Betrieb genommen, die eine einmalige Kombination von Herstellungsverfahren für Dünnschicht-Solarzellen erlaubt. Die Herstellungskosten für Dünnschicht-Solarzellen sollen damit drastisch sinken.
Was hindert uns daran, unseren Strom weitgehend aus Sonnenenergie zu gewinnen? Zu hohe Anfangsinvestitionen und zu ineffiziente Solarzellen. Mit Hilfe neuer Verfahrenstechniken bzw. einer effizienten Kombination der Prozesschritte wollen die Forscher des Fraunhofer FEP das in Zukunft änder. Die Clusteranlage haben die Forscher im Rahmen der Initiative »Solarfabrik 2020« mit dem Industriepartner Crevac Creative Vakuumbeschichtung (Crevac) entwickelt. Finanziert wurde die Anlagen durch Mittel der Bundesregierung.
Mit seiner Clusteranlage verfügt das Fraunhofer FEP nun über eine Anlage, in der alle Oberflächentechnologien ohne Unterbrechung des Vakuums miteinander in beliebiger Reihenfolge kombiniert werden können. Frank-Holm Rögner, Leiter der Abteilung »Elektronenstrahlprozesse« am Fraunhofer FEP, erklärt die Vorteile: »Die Anlage versetzt uns in die Lage, neu entwickelte Verfahrensschritte direkt in eine Prozesskette zu integrieren. Damit können Entwicklungen in der Dünnschichtphotovoltaik wesentlich beschleunigt werden! Perspektivisch wollen wir weiter investieren und ähnliche Möglichkeiten mit hochreinen Vakuumprozessen und strukturierten Beschichtungen auch für andere Anwendungen ressourcenschonender Energietechnik schaffen.« Die mit der Anlage gewonnenen Erkenntnisse liefern die Vorlage für industrielle in-line Anlagen zur Massenherstellung von Dünnschichtsolarzellen, wo die hohen Fertigungsraten mit Vakuumprozessen Beschichtungskosten von maximal einigen Euro pro Quadratmeter versprechen.
Die Herstellung einer Solarzelle ist vielschichtig: Mindestens eine Licht-absorbierende Schicht, transparente Kontaktschichten sowie eine Verkapselungsschicht müssen auf das Trägermaterial aufgebracht werden. Das optimale Beschichtungs- und Verarbeitungsverfahren ist dabei meist für jede Schicht ein anderes. Um industriell möglichst effizient zu sein, müssen diese Verfahren optimal aufeinander abgestimmt werden und möglichst unterbrechungsfrei nacheinander laufen.
Weitere Informationen zur Initiative »Solarfabrik 2020«sind unter http://www.solarfabrik2020.de abrufbar.
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