2019-10-01  –  2023-06-30

688.059,00 EUR

Forschungsverbund Berlin e.V. - Leibniz-Institut für Kristallzüchtung (IKZ), Berlin, Berlin

03EE1029A

Dünnschichttechnologien Chalkopyrite [EB1022]

01188485/1  –  KostSol - Kostenreduktion bei der Herstellung von CIGSe-Solarzellen

Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz (BMWK.IIB5)

Forschungszentrum Jülich GmbH (PT-J.ESE1)

Energie

Der Gegenstand des wichtigsten IKZ-Teilvorhabens deckt sich mit der Gesamtvorhabenbeschreibung und besteht in der Realisierung von lokalisierter Strukturbildung auf amorphen Oberflächen ohne Anwendung von aufwändigen Masken- oder Lithografieprozessen. Dazu soll im IKZ fokussierte Laserstrahlung geeigneter Wellenlänge und Intensität eingesetzt werden, die mit einem Scanner bzw. durch ein Mikrolinsenarray rasterartig über die Oberfläche geführt wird, so dass ein musterförmiger Energieeintrag ermöglicht werden kann. Die resultierende thermische Inhomogenität soll die selektive Bildung flüssiger und letztlich kristalliner Strukturen auf der Oberfläche bewirken. Die Entstehungsorte von CIGSe-Inseln werden determiniert durch die Keimbildung von Indium-Inseln in Folge der lasergenerierten, ortsdefinierten Zersetzung von Triethyl- oder Trimethylindium. Zunächst sind durch das IKZ die Modellierung der Versuchsparameter und Vorversuche bei der Züchtung aus der Gasphase vorgesehen. Nach Schaffung der labortechnischen Voraussetzungen zur Installation und Inbetriebnahme der Züchtungsanlage erfolgen im IKZ die laserunterstützte Metallabscheidung sowie das Wachstum und die Charakterisierung der CIGSe-Inseln. Dabei ist vorgesehen, dass die Inseln mit einem Durchmesser von ca. 50 µm und Abständen von 1-3 mm in einem Muster wachsen, um später, d.h. nach Erfüllung unseres Teilvorhabens, exakt unter einem kommerziellen Mikrolinsenarray platziert werden zu können. Wenn die erforderlichen Züchtungsparameter bekannt sind und die Qualität des Materials nachgewiesen ist, werden im IKZ die Proben für den Solarzellenaufbau hergestellt und an die Universität Duisburg-Essen zur weiteren Prozessierung übergeben.