DE102006049691A1 - Flexibles Substrat für eine Chalkopyrit-Solarzelle und Verfahren zu seiner Herstellung - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung beschreibt den Aufbau eines flexiblen Substrats für Chalkopyrit-Dünnschicht-Solarzellen und ein Verfahren zu seiner Herstellung, indem auf ein metallisches Trägermaterial zunächst eine Chromschicht aufgebracht und die Oberfläche dieser Schicht nachfolgend in Chromnitrid oder Chromcarbid umgewandelt wird. Dabei erfolgt die Abscheidung von Chrom vorzugsweise naßchemisch und rißfrei/porenfrei. Die nachfolgende Nitrierung oder Carburierung wird vorgenommen nach einem Verfahren wie es üblicherweise für die Oberflächen-Härtung von Stahl eingesetzt wird.
Description
- Ausgelöst durch das so genannte Einspeise-Gesetz und den Wunsch nach Schonung der natürlichen Ressourcen an fossilen Brennstoffen und dem Bedürfnis der Reduzierung des CO2-Eintrags in die Atmosphäre erlebt die Solarstromtechnik (Photovoltaik) derzeit einen erheblichen Aufschwung. Dieser führt auch zu intensivierten Bemühungen bei der Entwicklung von so genannten Dünnschicht-Solarzellen, weil hierbei im Vergleich mit den immer noch vorherrschenden, kristallinen Silizium-Solarzellen lediglich ein kleiner Bruchteil des teuren Halbleiter-Materials benötigt wird.
- Unter den bekannten Technologien zur Herstellung derartiger Dünnschicht-Solarzellen nehmen Chalkopyrit-Solarzellen insofern eine besondere Stellung ein, als die so genannte CIS-Zelle (Kupfer-Indium/Gallium-Selen/Schwefel) degradations-arm, mit hohem Wirkungsgrad, umweltfreundlich und mit günstigen Kosten hergestellt werden kann. Die Kostenreduktion ergibt sich, im Vergleich mit Solarzellen aus amorphem Dünnschicht-Silizium, dadurch, dass im Herstellungsprozess des CIS-Absorbers auch Non-Vakuum-Verfahren eingesetzt werden können, z.B. die elektrochemische Deposition der genannten Elemente oder deren Legierungen (Kupferselenid, Indiumselenid, Galliumselenid) oder des Verbindungshalbleiters (Kupferindiumselenid = ternäre Abscheidung, Kupfer-Indium-Gallium-Selenid = quaternäre Abscheidung). Im Labormaßstab produziert wurden auch CIS-Zellen, deren Precursor-Schicht durch mechanischen Auftrag einer Dispersion von Nanopartikeln der genannten Substanzen auf das so genannte Substrat (Trägermaterial plus Anpass-, Sperr- und Kontaktschicht) hergestellt wird.
- Hieraus ergibt sich der Wunsch, den Gesamtprozess der CIS-Zellen-Herstellung außerhalb des Vakuums ablaufen zu lassen, d.h. auch das Substrat, auf welches der CIS-Absorber aufgebracht wird, ohne Hochvakuum-Verfahren wie Aufdampfen oder Sputtern durchzuführen. Dem steht entgegen, dass der bisher übliche Aufbau des Substrats mit metallischem Trägermaterial eine Sperrschicht, üblicherweise aus Chrom oder Titan und (im Kontakt mit dem Absorber) eine Schicht aus metallischem Molybdän enthält. Es scheint einem allgemeinen Vorurteil zu entsprechen, dass diese Kontaktschicht einer Chalkopyrit-Solarzelle aus Molybdän bestehen müsse, zumindest aber metallisch zu sein habe. So benennt denn auch die anliegende wissenschaftliche Untersuchung (Lit. 1) für die Eignung verschiedener Materialien als Untergrund von CIS-Zellen ausschließlich metallische Elemente, jedoch keinerlei Verbindungen.
- Hieraus ergibt sich zwangsläufig die Problematik, dass die Kontaktschicht im Vakuum aufgebracht werden muß; entgegen umfangreichen Bemühungen hat sich inzwischen gezeigt, dass Molybdän, Wolfram und Vanadium nicht elektrochemisch abgeschieden werden können, zumindest nicht aus wässriger Lösung. –
- Vorliegende Veröffentlichungen erwähnen an keiner Stelle die Verwendung einer chemischen Verbindung als Kontaktschicht bzw. ein zweistufiges Verfahren zu ihrer Herstellung, indem nämlich zuerst ein an sich bekanntermaßen nicht oder wenig geeignetes, jedoch galvanisch abscheidbares Metall wie Titan oder Chrom auf das Trägermaterial aufgebracht und dieses in einem nachfolgenden non-Vakuum-Verfahrensschritt in eine als Kontaktschicht geeignete Verbindung umgewandelt wird.
- Die vorliegende Erfindung räumt ferner mit der bisher üblichen Vorstellung auf, bei Verwendung eines metallischen Trägermaterials müsse sich unter der Kontaktschicht eine Diffussionssperre, d.h. eine so genannte Sperrschicht befinden. Dies ist bei der Verwendung von Molybdän als Kontaktschicht tatsächlich auch notwendig, weil Molybdän insbesondere nach einer Deposition durch Sputtern relativ durchlässig ist. Bei Glas als Trägermaterial ist diese Durchlässigkeit sogar erwünscht, weil Natrium aus dem Glas in den Chalkopyrit-Absorber einwandert; nur bei metallischem Trägermaterial muß eine Durchlässigkeit verhindert werden. Die meisten Metalle, z.B. Eisen oder Kupfer, aus welchen das Trägermaterial bei flexiblen Zellen in der Regel besteht, zerstören die Zellfunktion. Es wird daher unter dem Molybdän eine spezielle Sperrschicht verwendet, die eine Diffussion von Atomen aus dem Trägermaterial durch die Molybdänschicht hindurch verhindert.
- Die vorliegende Erfindung macht eine derartige, spezielle Sperrschicht überflüssig, weil die Kontaktschicht selbst ausreichend dicht ist, die Einwanderung von Verunreinigungen aus dem unterliegenden Trägermaterial in den CIS-Absorber zu verhindern. Erfindungsgemäß wir vorgeschlagen, direkt auf das Trägermaterial eine Titan- oder Chromschicht abzuscheiden und diese durch Nitrieren oder Carburieren in Titan- bzw. Chromnitrid oder -carbid umzuwandeln.
- Der Umwandlung von Chrom oder Titan in das entsprechende Nitrid oder Carbid kommt eine weitere Bedeutung zu: üblicherweise verbietet sich die Verwendung von Titan oder Chrom als Kontaktschicht für Chalkopyrit-Solarzellen mit gutem Wirkungsgrad deswegen, weil diese Metalle selbst die Eigenschaft zeigen, in das Bulkmaterial einzuwandern bzw. sich dadurch aufzulösen. Durch die Nitrierung bzw. Carburierung tritt eine Verdichtung der Kontaktschicht bzw. Bindung von Chrom oder Titan auf, dergestalt dass ein Ausdiffundieren dieser Metallatome in den Absorber hinein unterbleibt.
- Unabhängig von der durch die Nitrierung oder Carburierung auftretenden Verdichtung der Kontaktschicht wird man versuchen, diese Schicht von vorn herein möglichst riß- und porenfrei abzuscheiden. Bandgeeignete galvanische Verfahren, z.B. durch „puls plating" und multilayer-Abscheidung Chromschichten „dicht" aufzubringen, werden bei der vorliegenden Erfindung genutzt, sind aber als solche nicht Gegenstand der Erfindung.
- Dasselbe gilt für die Verfahren der Nitrierung oder Carburierung der Schichten: aus der Härtung von Stahl sind verschiedene Techniken der Nitrierung oder Carburierung bekannt und werden in modifizierter Weise genutzt. Beispielsweise liegen die Schichtdicken bei der Nitrierung von Stahl bei 50 μm, während die erfindungsgemäße, zu nitrierende Kontaktschicht einer CIS-Zelle 0,5 bis max. 2 μm dick ist. Hierdurch vermindern sich die Bearbeitungszeiten erheblich bzw. der Prozeß der Chrom-Nitrierung wird bandgeeignet, was bei der Herstellung von flexiblen Chalkopyrit-Zellen von entscheidender Bedeutung ist. – Vorteilhaft dürfte sich ferner auswirken, dass der eindringende Stickstoff über die Kontaktschicht hinaus wirksam wird, d.h. bei ausreichend langen Expositionszeiten eine gewisse Nitrierung der Oberfläche des Trägerbandes aus Stahl stattfindet, was wiederum die Diffussionsfreudigkeit des Eisens vermindert.
- Wie bereits ausgeführt, liegt der Vorteil des erfindungsgemäßen Substrat-Aufbaues im Wegfall des teuren Molybdäns sowie im Wegfall der zusätzlichen Sperrschicht. Verfahrenstechnisch gesehen ist vorteilhaft, das komplette Substrat ebenso wie den nachfolgenden CIS-Absorber ohne den Einsatz aufwändiger Vakuum-Verfahren und den Wechsel zwischen diesen und den vorgesehenen preiswerten low-tech-Verfahren herstellen zu können.
Claims (4)
- Flexibles Substrat für eine Chalkopyrit-Dünnschicht-Solarzelle mit metallischem Trägermaterial, dadurch gekennzeichnet, dass die Kontaktschicht ohne zwischenliegende Sperrschicht direkt auf dem Trägermaterial aufliegt und aus einer elektrisch leitfähigen Verbindung besteht.
- Substrat nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Kontaktschicht aus Titannitrid oder Titancarbid oder Chromnitrid oder Chromcarbid oder einer Mischung der genannten Verbindungen besteht.
- Verfahren zur Herstellung eines flexiblen Substrats für eine Chalkopyrit-Dünnschicht-Solarzelle mit metallischem Trägermaterial, dadurch gekennzeichnet, dass die Deposition der Sperrschicht aus einer elektrisch leitenden Verbindung in zwei Verfahrensschritten erfolgt, welche beide zu ihrer Durchführung kein Hochvakuum benötigen.
- Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Verfahrenschritt in der elektrochemischen Abscheidung des Metalls, vorzugsweise per puls plating als multilayer und der zweite Verfahrenschritt in einer Plasma-Nitrierung oder Carburierung besteht.
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE102012010315A1 (de) | 2012-05-24 | 2013-11-28 | Eurosun Solartechnik UG (haftungsbeschränkt) | Substrat einer Chalkopyrit-Dünnschichtzelle und Verfahren zu seiner Herstellung |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE10257165A1 (de) * | 2002-12-02 | 2004-06-24 | Cis Solartechnik Gmbh | Verfahren zur Herstellung von Dünnschichtsolarzellen mit einer CuInSe2-Schicht auf einem metallischen, bandförmigen Substrat |
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Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE10257165A1 (de) * | 2002-12-02 | 2004-06-24 | Cis Solartechnik Gmbh | Verfahren zur Herstellung von Dünnschichtsolarzellen mit einer CuInSe2-Schicht auf einem metallischen, bandförmigen Substrat |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE102012010315A1 (de) | 2012-05-24 | 2013-11-28 | Eurosun Solartechnik UG (haftungsbeschränkt) | Substrat einer Chalkopyrit-Dünnschichtzelle und Verfahren zu seiner Herstellung |
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