Aktuell / 05.06.2012

Siliziumschichten aus der Lösung

Die Siliziumschichten können auch auf flexible Substrate aufgebracht werden © TU Chemnitz. Ronny Fritzsche

Chemiker und Physiker an der Technischen Universität Chemnitz entwickeln einen neuen Ansatz zur Erzeugung dünner Siliziumschichten aus chemischen Lösungen. Aus Sicht der Wissenschaftler lassen sich auf diese Art sehr kosteneffizient photovoltaisch aktive dünne Siliziumschichten herstellen, die mit etablierten Herstellungsverfahren wettbewerbsfähig sind.

„Unser Forschungsansatz ist die Herstellung von Siliziumschichten aus der Lösung“, sagt Prof. Dr. Heinrich Lang, Professor für Anorganische Chemie an der Technischen Universität (TU) Chemnitz. Dazu werden neuartige, Silizium (Si) enthaltende Moleküle synthetisiert und in Lösung gebracht. Diese werden anschließend auf flexible Substrate durch Sprühen oder Drucken aufgebracht. Danach werden die Moleküle durch Energiezufuhr – etwa durch Wärme oder Licht – so zersetzt, dass eine dünne Siliziumschicht entsteht.

„Durch die Anwendung geeigneter Charakterisierungsmethoden, insbesondere optische Spektroskopie, kann jede Veränderung in den Prozessen dokumentiert werden und entsprechend Einfluss auf die Herstellungsparameter genommen werden“, ergänzt Prof. Dr. Dr. Dietrich R. T. Zahn, Professor für Halbleiterphysik an der TU Chemnitz. Die grundlegende Erforschung dieser neuen Technologie wird an der TU Chemnitz durch das Bundesministerium für Bildung und Forschung, die Sächsische Aufbaubank sowie das Sächsische Staatsministerium für Wissenschaft und Kunst gefördert.

Die Grundlagenforschung zur Anwendung der Materialien für photovoltaische Bauteile soll in den nächsten zwei bis drei Jahren abgeschlossen sein. Ausgehend von den Einzelmaterialien (z. B. Dünnschicht-Silizium) wollen die Forscher auch die notwendigen Dotierungsverfahren entwickeln, die letztlich zu modifizierten Si-Bauteilen für Solarzellen führen sollen. Ein erstes Patent zur Absicherung der Technologie ist eingereicht, ein weiteres ist in Arbeit. Schon in der jetzigen Forschungsphase haben die Wissenschaftler großes Interesse an Industriepartnerschaften, um auf die speziellen Industrieanwendungen besser reagierenzu können.

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