Forscher senken Kosten für PERC-Solarzellen durch Plasma-Prozesskontrolle

An der Prozesskontrolle hat der Verbund aus fünf Industrieunternehmen und zwei Forschungsinstituten intensiv gearbeitet. Das Ergebnis ist, dass während des Beschichtungsprozesses drei sehr unterschiedliche in-situ-Messtechniken eingesetzt werden: Bei dem spektralen Plasmamonitoring (SPM), und der Self-Excited Electron Resonance Spectroscopy (SEERS) handelt es sich um Diagnostiken zur Charakterisierung des Plasmas, während in der in-situ-Laser-Ellipsometrie das Schichtwachstum direkt beobachtet werden kann.

„Dieser einzigartige Aufbau ermöglicht Einblicke in die kausalen Zusammenhänge von den Grundlagen der Plasmaphysik bis hin zur Dynamik und Qualität der Schichtabscheidung mit dem Nutzen, weitere Steigerungen von Schichtqualität und -wachstumsrate zu erzielen“, erläutert Dr. Bernhard Cord. „Neben dem Einsatz in der PERC-Technologie ist dies auch für die Fertigung weiterer Hocheffizienzzellen, wie Heterojunction-Zellen, von großem Interesse.“

Der Erfolg des anwendungsnahen Forschungsprojekts  zeigt sich auch an der wirtschaftlichen Perspektive: „Die Partner beabsichtigen, die neuen Erkenntnissen zu den Möglichkeiten eines verringerten Materialeinsatzes, zum Aufbau von Plasmareaktoren für eine effiziente Schichtabscheidung und der Analyse und Kontrolle des Schichtprozesses in den Bau neuer Anlagen zur kostengünstigen, industriellen Produktion von Hocheffizienz-Solarzellen einfließen zu lassen“, so Cord. Die Zusammensetzung des Projektkonsortiums aus Firmen und Institutionen mit unterschiedlichem Arbeitshintergrund habe sich durch eine sehr gute Zusammenarbeit als außerordentlich fruchtbar für das Projekt erwiesen.

Als nächstes wollen die Forscher einen verbesserten Plasmareaktor einsetzen, der sich noch in der Aufbauphase befindet. Außerdem sollen die Erkenntnisse aus den in-situ Messungen und Simulationen des Plasmaabscheideprozesses ausgewertet und weitere Solarzellen hergestellt werden, um die erreichte Reduzierung der passivierenden AlOx-Schichtdicken abzusichern.