Im Kampf gegen den Klimawandel sind alternative Energiequellen von größter Bedeutung, und Solarenergie ist eine der vielversprechendsten Optionen. Perowskit-Solarzellen (PSC) sind dabei ein vielversprechendes neues Konzept, das große Aufmerksamkeit auf sich zieht. Diese Zellen bestehen aus empfindlichen organischen Schichten, die jedoch bei herkömmlichen Trockenprozess-Sputterverfahren für die Abscheidung von transparenten leitfähigen Oxidschichten (TCO) beschädigt werden können. Dadurch kann die Leistung der Solarzellen beeinträchtigt werden. Der Einsatz der Sputterdeposition für TCO ist daher eine herausfordernde Aufgabe.
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RAM-Force-Sputtering: Einsparung von Zeit und Kosten bei der Herstellung von Beschichtungen
Sputterdepositionstechnologie zur Herstellung von hocheffizienten Perowskit-Solarzellen
Die RAM FORCE ist eine innovative Sputteranlage mit einer Struktur, die aus vier gegenüberliegenden Targets und einer Magnetfeldanordnung besteht. Diese Struktur ermöglicht eine schadensarme Beschichtung, die bei der TCO-Beschichtung auf PSC zu einer Verbesserung der Ladungsträgerlebensdauer um etwa 30 % führt. Durch die schadensarmen Sputtereigenschaften konnte eine PSC-Beschichtung mit einem Füllfaktor von über 75 % erzielt werden, was eine hohe Qualität der Zelleigenschaften bedeutet. Die RAM FORCE hat sich bereits in Forschungs- und Entwicklungsanwendungen sowie in Pilotlinien bewährt.
Umsetzung der Sputterdeposition unter niedrigen Temperaturen
Die Sputterdeposition auf flexiblen Substraten wird dank der bahnbrechenden RAM FORCE-Technologie neu definiert. Eine Niedertemperaturbeschichtung von weniger als 60°C (ITO: 100 nm) ist nun möglich, was zu neuen Anwendungsbereichen und Möglichkeiten führt.
Wie sieht die Zukunft von RAM FORCE aus?
RAMTECH hat noch weitere Anwendungen im Blick, darunter die Verwendung von NiOx-Schichten anstelle organischer Schichten wie Spiro-OMeTAD in der Lochtransportschicht (HTL) von PSCs. Diese Schichten ermöglichen eine schonende Sputterdeposition und einen geringeren Widerstand. Außerdem kann NiOx unter veränderten Beschichtungsbedingungen als Elektronentransportschicht (ETL) eingesetzt werden, was die Verwendung desselben Materials für HTL- und ETL-Beschichtungen ermöglicht. Durch diese Maßnahmen werden die Eigenschaften verbessert und die Kosten gesenkt.
