DE102013220810A1 - Vorrichtung zur homogenen nasschemischen Behandlung von Substraten - Google Patents

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Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft Vorrichtung zur nasschemischen Behandlung von Substraten, insbesondere von Solarzellen, umfassend mindestens eine Aufnahmeeinrichtung, wobei in die mindestens eine Aufnahmeeinrichtung mindestens ein Substrat und mindestens ein Prozessmedium einbringbar oder eingebracht ist, wobei das mindestens eine Substrat mindestens eine Behandlungsseite aufweist, die mit dem Prozessmedium in Wirkverbindung bringbar ist oder steht, wobei mindestens ein Fluidführungselement mit einer definierten Oberflächenstruktur von der mindestens einen Aufnahmeeinrichtung umfasst ist, wobei die mindestens eine definierte Oberflächenstruktur des mindestens einen Fluidführungselement ausgelegt und eingerichtet ist, um eine Führung des Prozessmediums entlang der definierten Oberflächenstruktur bereitzustellen, und die mindestens eine definierte Oberflächenstruktur gegenüberliegend und in einem vorbestimmten festen Absatz beabstandet von der mindestens einen Behandlungsseite des mindestens einen Substrats anordenbar oder angeordnet ist, und wobei das Prozessmedium in dem Zwischenraum zwischen der definierten Oberflächenstruktur des mindestens einen Fluidführungselements und der mindestens einen Behandlungsseite des mindestens einen Substrats mittels einer Strömungserzeugungseinrichtung bewegbar ist oder bewegt wird und/oder die mindestens eine Behandlungsseite des mindestens einen Substrats entlang der definierten Oberflächenstruktur des mindestens einen Fluidführungselement und/oder die definierte Oberflächenstruktur des mindestens einen Fluidführungselement entlang der mindestens einen Behandlungsseite des mindestens einen Substrats bewegbar ist oder bewegt wird, eine Verfahren sowie eine Verwendung einer erfindungsgemäßen Vorrichtung.

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur nasschemischen Behandlung von Substraten, insbesondere von Solarzellen, umfassend mindestens eine Aufnahmeeinrichtung, wobei in die mindestens eine Aufnahmeeinrichtung mindestens ein Substrat und mindestens ein Prozessmedium einbringbar oder eingebracht ist, wobei das mindestens eine Substrat mindestens eine Behandlungsseite aufweist, die mit dem Prozessmedium in Wirkverbindung bringbar ist oder steht.
  • Stand der Technik
  • Zur Herstellung von Solarzellen werden Substrate mit verschiedenen Metall- und Halbleiterschichten sowie Pufferschichten durch Bedampfen, Aufsputtern, durch galvanische Abscheidung, oder durch chemische Badabscheidungen beschichtet.
  • Insbesondere bei Cu(In,Ga)(S,Se)2-Solarzellen (CIGS Solarzellen)-wird für ein Abscheiden von n-Halbleitern, sogenannten Pufferschichten ein nasschemisches Verfahren eingesetzt, im Englischen auch als Chemical Bath Deposition (CBD) bezeichnet. Die Pufferschicht umfasst dabei beispielsweise Cadmiumsulfid (CdS), undotiertes Zinoxyd (ZnO), Indium(III)-sulfid (In2S3), und/oder (Zn,Mg)O.
  • Die Beschichtung mit einer Pufferschicht erfolgt gemäß dem Stand der Technik in einer Fällungsreaktion, bei der verschiedene Reaktionsmechanismen, die sich teilweise gegenseitig behindern, gleichzeitig ablaufen. Um die gewünschte Reaktion zu erhalten, müssen Konzentration, Temperatur und Strömungsgeschwindigkeit innerhalb enger Grenzen gehalten werden.
  • Eine Herausforderung bei der Erzeugung von Pufferschichten ist dabei, dass insbesondere bei der CdS-Fällung in einer Nebenreaktion entstehende, unerwünschte Kolloide nicht auf die Oberfläche der zu beschichtenden Substrate gelangen.
  • Es ist daher im Stand der Technik bekannt, das verwendete Prozessmedium in Bewegung zu halten. Beispielsweise offenbart DE 10 2005 025 123 A1 , dass Dünnschicht-Chalkopyrit-(CIS)-Solarzellen liegend oder in einem Probenhalter hängend in eine Ätzlösung eingebracht und für eine gewisse Zeit der Ätzlösung ausgesetzt werden. Dabei soll die Lösung manuell, durch Magnetrührer oder per Ultraschall bewegt werden können.
  • Alternativ ist es im Stand der Technik bekannt, dass die Substrate über das Prozessmedium bewegt werden, so dass sich entstehende Kolloide und andere unerwünschte Partikel nach unten absetzen. Dabei ist jedoch zu beachten, dass bei dem Aufbringen von Pufferschichten die Strömungsgeschwindigkeit der Prozessmedien in engen Grenzen gehalten werden muss. Um eine Fluidbewegung relativ zum Substrat zu erzeugen wird daher gemäß dem Stand der Technik das Substrat mit einer bestimmten Neigung durch das Prozessmedium geführt und ein System aus quer zu dem Substrat angeordneten Walzen knapp über dem zu beschichtenden Substrat angeordnet. Das Prozessmedium wird mittels der Walzen quer über das Substrat verteilt und in Bewegung versetzt und läuft flächig über das Substrat bis zur nächsten Walze. Dort wird es erneut quer verteilt und durchmischt. Dies hat jedoch den Nachteil, dass zwar zwischen den Walzen eine nur leicht veränderte Strömungsgeschwindigkeit bereitgestellt werden kann, jedoch im Bereich der Walzen eine Änderung der Strömungsgeschwindigkeit auftritt. Zudem müssen die Walzen sehr dicht über dem Substrat angeordnet sein, so dass sich bei dünnen Substraten durch ein Durchbiegen derselben das Strömungsverhalten ändert.
  • Es wäre daher wünschenswert, auf Vorrichtungen zurückgreifen zu können, die nicht mit den Nachteilen des Stands der Technik behaftet sind, und die insbesondere ein zuverlässiges Beschichten von Substraten, insbesondere mit Pufferschichten, ermöglichen.
  • Offenbarung der Erfindung
  • Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, dass die Vorrichtung mindestens ein Fluidführungselement mit einer definierten Oberflächenstruktur von der mindestens einen Aufnahmeeinrichtung umfasst ist, wobei die mindestens eine definierte Oberflächenstruktur des mindestens einen Fluidführungselement ausgelegt und eingerichtet ist, um eine Führung des Prozessmediums entlang der definierten Oberflächenstruktur bereitzustellen, und die mindestens eine definierte Oberflächenstruktur gegenüberliegend und in einem vorbestimmten festen Absatz beabstandet von der mindestens einen Behandlungsseite des mindestens einen Substrats anordenbar oder angeordnet ist, und wobei das Prozessmedium in dem Zwischenraum zwischen der definierten Oberflächenstruktur des mindestens einen Fluidführungselements und der mindestens einen Behandlungsseite des mindestens einen Substrats mittels einer Strömungserzeugungseinrichtung bewegbar ist oder bewegt wird und/oder die mindestens eine Behandlungsseite des mindestens einen Substrats entlang der definierten Oberflächenstruktur des mindestens einen Fluidführungselement und/oder die definierte Oberflächenstruktur des mindestens einen Fluidführungselement entlang der mindestens einen Behandlungsseite des mindestens einen Substrats bewegbar ist oder bewegt wird.
  • Mittels der erfindungsgemäßen definierten Oberflächenstruktur des mindestens einen Fluidführungselements kann die Strömung eines Prozessmediums entlang einer Behandlungsseite eines Substrats beeinflusst werden. Durch eine geeignete Wahl der definierten Oberflächenstruktur kann insbesondere eine homogene Strömung des Prozessmediums erreicht werden.
  • Unter dem Begriff Prozessmedium sollen im Folgenden alle dem Fachmann bekannten Abscheidelösungen verstanden werden, beispielsweise eine wässrige, alkalische Adsorberlösung, die wenigstens ein Salz eines Metalls aus der Gruppe Cd, In, Mg, Sn und Zn mit einer Konzentration im Bereich von 1 bis 500 mmol/l enthält, oder eine wässrige Lösung einer schwefelspendenden Substanz mit einer Konzentration im Bereich von 30 bis 2500 mmol/l, insbesondere 200 bis 1500 mmol/l. Die exemplarisch aufgeführten Lösungen sind dabei offensichtlich ausschließlich beispielhaft zu verstehen. Es ist für einen Fachmann offensichtlich, dass die erfindungsgemäße Vorrichtung nicht auf die genannten Prozessmedien beschränkt ist.
  • Dabei wird erfindungsgemäß die definierte Oberflächenstruktur des mindestens einen Fluidführungselements gegenüber und beabstandet von der Behandlungsseite des Substrats angeordnet, um einen definierten Strömungskanal des Prozessmediums zwischen der Behandlungsseite und der definierten Oberflächenstruktur bereitzustellen.
  • Zur Erzeugung der gewünschten Strömung kann das Prozessmedium selbst mittels einer Strömungserzeugungseinrichtung, beispielsweise einer Düse, bewegt werden. Alternativ oder zusätzlich kann die Behandlungsseite des Substrats in dem Prozessmedium entlang der definierten Oberflächenstruktur vorbeigeführt werden, und somit eine, ggf. zusätzliche, Strömung bereitgestellt werden. Auch kann es selbstverständlich alternativ oder zusätzlich vorgesehen sein, dass die definierte Oberflächenstruktur in dem Prozessmedium bewegt wird, und dadurch eine definierte, ggf. wiederum zusätzliche, Strömung entlang der zu Behandlungsseite des Substrats erzeugt werden.
  • Es ist dabei für einen Fachmann offensichtlich, dass der definierte Abstand zwischen der definierter Oberflächenstruktur und der Behandlungsseite nahezu frei wählbar sein kann, beispielsweise in Abhängigkeit von den Maßen des Substrats, der gewünschten Strömungsgeschwindigkeit des Prozessmediums, des gewählten Prozessmediums und/oder der ausgewählten definierten Oberflächenstruktur. Besonders geeignet sind dabei Abstände zwischen 1 und 50 mm, insbesondere zwischen 1 und 10 mm.
  • Mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung wird somit ermöglicht, dass die bei stromlosen Beschichtungsverfahren erforderlicher Mindestanströmung auf der Behandlungsseite eines Substrates homogen bereitgestellt werden kann. Durch die homogene Strömung des Prozessmediums kann insbesondere vermieden werden, dass sich Kolloide oder andere unerwünschte Partikel in lokalen Totzonen der Strömung absetzen. Kolloide und andere unerwünschte Partikel erfahren in der erfindungsgemäßen Vorrichtung vergleichbar dem Arbeitsprinzip eines Querstromfilters zudem eine Auftriebskraft weg von der Behandlungsseite. Gleichsam bewirkt die erfindungsgemäße Vorrichtung, dass die Standzeit des Prozessmediums bis zur nächsten Reinigung der Vorrichtung bzw. des Prozessmediums und/oder einem notwendigen Austtausch des Prozessmediums signifikant verlängert wird.
  • Auch ermöglicht die erfindungsgemäße Vorrichtung, dass der Aufnahmebereich mit einem geringen Volumen gewählt werden kann und/oder dass ausschließlich eine geringe Menge an Prozesslösung im Vergleich zu aus dem Stand der Technik bekannten Vorrichtungen benötigt wird. Durch die fehlenden Totzonen der Strömung und der bereitgestellten Auftriebskraft kann ein verhältnismäßig großer Anteil von Kolloiden bzw. anderen unerwünschten Partikeln in dem Prozessmedium vorhanden sein, ohne das die Qualität der Abscheidung beeinträchtigt wird und diese sich auf der Behandlungsseite des Substrats absetzen.
  • Das Substrat selbst ist je nach gewünschtem Anwendungsfall nahezu frei wählbar, neben rigidem Substrat wie Glas oder Aluminium ist beispielswiese ein Polymid-Substrat denkbar. Es ist in diesem Zusammenhang für den Fachmann offensichtlich, dass die erfindungsgemäße Vorrichtung nicht auf ein bestimmtes Substrat beschränkt ist. Es ist dabei für einen Fachmann offensichtlich, dass Material von der Rolle, wie Metall-, Glas und/oder Kunststofffolien beschichtet werden können. Insbesondere können jedoch Substrate von der Erfindung umfasst oder vorgesehen sein, die bei Solarzellen zur Anwendung kommen.
  • Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung kann es vorteilhaft sein, dass die mindestens eine Aufnahmeeinrichtung mindestens ein Bodenelement, mindestens zwei gegenüberliegende Seitenelemente sowie eine dem Bodenelement gegenüberliegende Öffnungsseite aufweist, wobei insbesondere das mindestens eine Fluidführungselement auf dem Bodenelement angeordnet ist und die definierte Oberflächenstruktur des mindestens einen Fluidführungselement auf der dem Bodenelement gegenüberliegenden Seite angeordnet ist.
  • Es kann sich als vorteilhaft erweisen, wenn die Strömung des Prozessmediums durch Bereitstellung eines Strömungskanals, umfassend die Behandlungsseite des Substrats und die Seitenelemente sowie das Bodenelement der Aufnahmeeinrichtung, geführt wird. Die Bezeichnung Seitenelement und Bodenelement sollen vorliegend ausschließlich beispielhaft zu verstehen sein und dem leichteren Verständnis der erfindungsgemäßen Vorrichtung dienen. Das Bodenelement kann selbstverständlich auch ein Seitenelement ausbilden, ebenso ist es denkbar, dass die Behandlungsseite des Substrats ein Seitenelement ausbildet, in dem beispielsweise das Substrat senkrecht, insbesondere hängend, in den Aufnahmebereich eingeführt wird.
  • Gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann es bevorzugt sein, dass mindestens eine Bewegungseinrichtung umfasst ist, die ausgelegt und eingerichtet ist, um die mindestens eine Behandlungsseite des mindestens einen Substrats entlang der definierten Oberflächenstruktur des mindestens einen Fluidführungselement zu bewegen, wobei die mindestens eine Bewegungseinrichtung insbesondere in Form mindestens eines Vakuumsaugers ausgebildet ist und/oder die mindestens eine Strömungserzeugungseinrichtung in Form eines Magnetrührers, eines Ultraschallgebers, eines Schwing- oder Vibrationselementes, eines Propellers, einer Düse und/oder einer Pumpe ausgebildet ist.
  • Insbesondere ein Einsatz eines Vakuumsaugers hat sich zur Halterung und Bewegung des Substrats als vorteilhaft erwiesen. Ebenso kann ein Strömungserzeugungseinrichtung in Form eines Magnetrührers, eines Ultraschallgebers, eines Schwing- oder Vibrationselementes, eines Propellers, einer Düse und/oder einer Pumpe in Abhängig des gewählten Substrats und der gewählten Prozesslösung vorteilhaft sein.
  • Auch kann es gemäß einer Ausführungsform der Erfindung vorteilhaft sein, dass die definierte Oberflächenstruktur des mindestens einen Fluidführungselement in Form einer, insbesondere regelmäßig, gewellten, genoppten, gelochten und/oder versteiften Oberflächenstruktur, einer Kugelschüttung und/oder einer Streckmetallplatte ausgebildet ist.
  • Diese Oberflächenstrukturen haben sich allesamt zur Bereitstellung einer gewünschten Strömung des Prozessmediums als vorteilhaft erwiesen.
  • Insbesondere kann bevorzugt sein, dass die mindestens eine Behandlungsseite des mindestens einen Substrats in das mindestens ein Prozessmedium einbringbar oder eingebracht ist, wobei die der Behandlungsseite gegenüberliegende Seite des mindestens einen Substrats, und insbesondere die Seitenränder des mindestens einen Substrats, nicht in das mindestens eine Prozessmedium einbringbar oder eingebracht ist bzw. sind.
  • Dabei kann bevorzugt sein, dass mittels einer Dichteinrichtung die der Behandlungsseite des mindestens einen Substrats gegenüberliegende Seite, und insbesondere die Seitenränder des mindestens einen Substrats, gegenüber dem mindestens einen Prozessmedium abdichtbar oder abgedichtet ist bzw. sind, wobei insbesondere die Dichteinrichtung in Form einer Strömungsmaschine, insbesondere einer Strömungsmaschine in Form eines Propellers oder Ventilators, bereitgestellt wird, deren Druckseite mindestens bereichsweise, insbesondere senkrecht, über der Öffnungsseite des mindestens einen Aufnahmebereichs anordenbar oder angeordnet ist.
  • Die erfindungsgemäße Vorrichtung ermöglicht somit, dass nur eine Seite des Substrats in Wirkverbindung mit dem Prozessmedium bringbar ist oder steht. Dabei kann die Oberseite des Aufnahmebereichs durch das Substrat selbst abgedichtet werden. Es kann somit eine gezielte Beschichtung von nur einer Seite eines Substrats bei gleichzeitiger Abdichtung des Aufnahmebereichs bereitgestellt werden.
  • Unter Abdichtung kann sowohl eine vollständige als auch eine teilweise Abdichtung des Aufnahmebereichs verstanden werden.
  • Problematisch ist beispielweise bei einer Beschichtung von Subtraten mit CdS als Pufferschicht, dass diese Beschichtung toxisch ist. Die bereitgestellte Abdichtung ist daher vorteilhaft. Zudem kann insbesondere eine erfindungsgemäße Strömungsmaschine mit einfachen Mitteln zu einem Vermeiden eines Austritts von toxischen Dämpfen führen und gleichzeitig die Seitenränder und die der Behandlungsseite gegenüberliegende Seite des Substrats vor einem Kontakt mit dem Prozessmedium schützen.
  • Auch kann erfindungsgemäß vorgesehen sein, dass mindestens eines der Seitenelemente des mindestens einen Aufnahmebereichs U-förmig ausgebildet ist, wobei das U-förmige Seitenelement bereichsweise über dem mindestens einen Substrat angeordnet ist, und innerhalb des U-förmigen Seitenelements eine Absaugeinrichtung anordenbar oder angeordnet ist.
  • Dies hat insbesondere bei toxischen Prozessmedien den Vorteil, dass ein Austritt toxischer Dämpfe verhindert werden kann.
  • Insbesondere kann gemäß einer Ausführungsform der Erfindung vorgesehen sein, dass mindestens zwei Aufnahmebereiche umfasst sind, wobei das mindestens eine Substrat von einem Aufnahmebereich in einen weiteren Aufnahmebereich bewegbar ist, insbesondere mittels der mindestens einen Bewegungseinrichtung.
  • Durch eine kaskadenartige Anordnung mindestens zweier Aufnahmebereiche können kleine Behandlungszonen des Substrats mit einem oder mehreren Prozessmedien bereitgestellt werden, wobei die Aufnahmebereiche jeweils nur ein geringes Volumen aufweisen. Bei einem Verbringen eines Substrats von einem Aufnahmebereich in einen weiteren Aufnahmebereich muss daher ggf. nur eine geringe Menge an Prozessmedium verworfen werden. Durch eine geeignete Anordnung der Aufnahme kann eine große Variabilität unterschiedlicher Behandlungszonen ermöglicht werden.
  • Auch liefert die Erfindung ein Verfahren zur nasschemischen Behandlung von Substanzen in einer erfindungsgemäßen Vorrichtung, umfassend die folgenden Schritte, insbesondere in dieser Reihenfolge:
    • a) Einbringen eines Prozessmediums in den mindestens einen Aufnahmebereich
    • b) Einbringen der Behandlungsseite des mindestens einen Substrats in das Prozessmedium
    • c) Bewegen des Prozessmediums in dem Zwischenraum zwischen der definierte Oberflächenstruktur des mindestens einen Fluidführungselement und der Behandlungsseite des Substrats mittels der Strömungserzeugungseinrichtung und/oder Bewegen der Behandlungsseite des Substrats entlang der definierte Oberflächenstruktur des mindestens einen Fluidführungselement und/oder Bewegen der definierte Oberflächenstruktur des mindestens einen Fluidführungselement entlang der Behandlungsseite des Substrats.
  • Zuletzt liefert die Erfindung auch eine Verwendung einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zur nasschemischen Abscheidung einer Pufferschicht einer Solarzelle, insbesondere einer Cu(In,Ga)(S,Se)2-Solarzelle, insbesondere von Cadmiumsulfid (CdS), undotiertes Zinoxyd (ZnO), Indium(III)-sulfid (In2S3), und/oder (Zn,Mg)O.
  • Zeichnung
  • Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachgehenden Beschreibung, in der eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung beispielhaft anhand von schematischen Zeichnungen erläutert ist. Dabei zeigt:
  • 1 eine perspektivische Darstellung einer Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Vorrichtung;
  • 2 eine Seitenansicht der Ausführungsform gemäß 1 im Schnitt; und
  • 3 eine weitere Seitenansicht der Ausführungsform gemäß 1 im Schnitt.
  • Ausführungsbeispiel
  • In 1 ist eine Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Vorrichtung 1 zur nasschemischen Behandlung von Substraten, insbesondere von Solarzellen, gezeigt. Die Vorrichtung 1 umfasst eine Aufnahmeeinrichtung 3, in die ein Substrat 5 und ein Prozessmedium 7 eingebracht ist. Das Substrat 5 weist eine nicht gezeigte Behandlungsseite, die mit dem Prozessmedium 7 in Wirkverbindung steht, und eine der Behandlungsseite gegenüberliegende Seite 9 auf.
  • Ein Fluidführungselement 11 mit einer definierten Oberflächenstruktur 13 ist auf einem Bodenelement 16 in den 2 und 3 gezeigt. Das Fluidführungselement 11 ist ausgelegt und eingerichtet ist, um eine Führung des Prozessmediums 7 entlang der definierten Oberflächenstruktur 13 bereitzustellen. Dabei ist die definierte Oberflächenstruktur 13 gegenüberliegend und in einem vorbestimmten festen Absatz beabstandet von der mindestens einen Behandlungsseite 15 des mindestens einen Substrats 5 angeordnet.
  • Das Prozessmedium 7 kann in dem Zwischenraum zwischen der definierten Oberflächenstruktur 13 des Fluidführungselements 11 und der Behandlungsseite 15 des Substrats 5 mittels einer nicht gezeigten Strömungserzeugungseinrichtung bewegt werden. Alternativ oder zusätzlich kann das Substrat 1 mittels einer nicht gezeigten Bewegungseinrichtung relativ zu der definierten Oberflächenstruktur 11 bewegt werden, oder die definierte Oberflächenstruktur 11 kann relativ zu dem Substrat 1 bewegt werden, um eine Strömung des Prozessmediums entlang der definierten Oberflächenstruktur 11 und der Behandlungsseite 15 des Substrats 5 zu erzeugen.
  • In den 2 und 3 ist zudem gezeigt, dass die Behandlungsseite 15 des Substrats 5 in das Prozessmedium 7 eingebracht ist, wobei die der Behandlungsseite 15 gegenüberliegende Seite 9 des mindestens einen Substrats 5, und insbesondere die Seitenränder 17 des Substrats 5, nicht in das Prozessmedium 7 eingebracht sind.
  • Mittels einer nicht gezeigten Dichteinrichtung wird die der Behandlungsseite 15 des Substrats 5 gegenüberliegende Seite 7, und insbesondere die Seitenränder 17 des Substrats 5, gegenüber dem Prozessmedium 7 abgedichtet. Die nicht gezeigte Dichteinrichtung kann dabei beispielsweise in Form einer Strömungsmaschine, insbesondere einer Strömungsmaschine in Form eines Propellers oder Ventilators, bereitgestellt werden, deren Druckseite mindestens bereichsweise, insbesondere senkrecht, über der Öffnungsseite des mindestens einen Aufnahmebereichs 3 angeordnet ist.
  • Ein Seitenelement 19 ist U-förmig ausgebildet ist, wobei das U-förmige Seitenelement 19 bereichsweise über dem Substrat 7 angeordnet ist, und innerhalb des U-förmigen Seitenelements 19 eine nicht gezeigte Absaugeinrichtung angeordnet ist.
  • Mittels der nicht gezeigten Strömungsmaschine kann somit ein im Bereich der nicht zu behandelnden Seite 9 des Substrats 5 ein Überdruck erzeugt werden, so dass diese nicht in Kontakt mit dem Prozessmedium 7 gelangt. Zudem kann das zum Erzeugen des Überdrucks eingesetzte Fluid, beispielsweise Luft, mittels der nicht gezeigten Absaugeinrichtung im Bereich des U-förmigen Seitenelements 19 abgesaugt werden.
  • Die in der vorstehenden Beschreibung, in den Ansprüchen sowie in den Zeichnungen offenbarten Merkmale der Erfindung können sowohl einzeln aus auch in jeder beliebigen Kombination für die Verwirklichung der Erfindung in ihren verschiedenen Ausführungsformen wesentlich sein.
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • DE 102005025123 A1 [0006]

Claims (10)

  1. Vorrichtung zur nasschemischen Behandlung von Substraten, insbesondere von Solarzellen, umfassend mindestens eine Aufnahmeeinrichtung (3), wobei in die mindestens eine Aufnahmeeinrichtung (3) mindestens ein Substrat (5) und mindestens ein Prozessmedium (7) einbringbar oder eingebracht ist, wobei das mindestens eine Substrat (5) mindestens eine Behandlungsseite (15) aufweist, die mit dem Prozessmedium (7) in Wirkverbindung bringbar ist oder steht, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Fluidführungselement (11) mit einer definierten Oberflächenstruktur (13) von der mindestens einen Aufnahmeeinrichtung (3) umfasst ist, wobei die mindestens eine definierte Oberflächenstruktur (13) des mindestens einen Fluidführungselement (11) ausgelegt und eingerichtet ist, um eine Führung des Prozessmediums (7) entlang der definierten Oberflächenstruktur (13) bereitzustellen, und die mindestens eine definierte Oberflächenstruktur (13) gegenüberliegend und in einem vorbestimmten festen Absatz beabstandet von der mindestens einen Behandlungsseite (15) des mindestens einen Substrats (5) anordenbar oder angeordnet ist, und wobei das Prozessmedium (7) in dem Zwischenraum zwischen der definierten Oberflächenstruktur (13) des mindestens einen Fluidführungselements (11) und der mindestens einen Behandlungsseite (15) des mindestens einen Substrats (5) mittels einer Strömungserzeugungseinrichtung bewegbar ist oder bewegt wird und/oder die mindestens eine Behandlungsseite (15) des mindestens einen Substrats (5) entlang der definierten Oberflächenstruktur (13) des mindestens einen Fluidführungselement (11) und/oder die definierte Oberflächenstruktur (13) des mindestens einen Fluidführungselement (11) entlang der mindestens einen Behandlungsseite (15) des mindestens einen Substrats (5) bewegbar ist oder bewegt wird.
  2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine Aufnahmeeinrichtung (3) mindestens ein Bodenelement (16), mindestens zwei gegenüberliegende Seitenelemente (19, 19´) sowie eine dem Bodenelement (16) gegenüberliegende Öffnungsseite aufweist, wobei insbesondere das mindestens eine Fluidführungselement (11) auf dem Bodenelement (16) angeordnet ist und die definierte Oberflächenstruktur (13) des mindestens einen Fluidführungselement (11) auf der dem Bodenelement (16) gegenüberliegenden Seite angeordnet ist.
  3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine Bewegungseinrichtung umfasst ist, die ausgelegt und eingerichtet, um die mindestens eine Behandlungsseite (15) des mindestens einen Substrats (5) entlang der definierten Oberflächenstruktur (13) des mindestens einen Fluidführungselement (11) zu bewegen, wobei die mindestens eine Bewegungseinrichtung insbesondere in Form mindestens eines Vakuumsaugers ausgebildet ist und/oder die mindestens eine Strömungserzeugungseinrichtung in Form eines Magnetrührers, eines Ultraschallgebers, eines Schwing- oder Vibrationselementes, eines Propellers, einer Düse und/oder einer Pumpe ausgebildet ist.
  4. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die definierte Oberflächenstruktur (13) des mindestens einen Fluidführungselement (11) in Form einer, insbesondere regelmäßig, gewellten, genoppten, gelochten und/oder versteiften Oberflächenstruktur, einer Kugelschüttung und/oder einer Streckmetallplatte ausgebildet ist.
  5. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine Behandlungsseite (15) des mindestens einen Substrats (5) in das mindestens ein Prozessmedium (7) einbringbar oder eingebracht ist, wobei die der Behandlungsseite (15) gegenüberliegende Seite (9) des mindestens einen Substrats (5), und insbesondere die Seitenränder des mindestens einen Substrats, nicht in das mindestens eine Prozessmedium (7) einbringbar oder eingebracht ist.
  6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass mittels einer Dichteinrichtung die der Behandlungsseite (15) des mindestens einen Substrats (5) gegenüberliegende Seite (9), und insbesondere die Seitenränder des mindestens einen Substrats (5), gegenüber dem mindestens einen Prozessmedium (7) abdichtbar oder abgedichtet ist bzw. sind, wobei insbesondere die Dichteinrichtung in Form einer Strömungsmaschine, insbesondere einer Strömungsmaschine in Form eines Propellers oder Ventilators, bereitgestellt wird, deren Druckseite mindestens bereichsweise, insbesondere senkrecht, über der Öffnungsseite des mindestens einen Aufnahmebereichs (3) anordenbar oder angeordnet ist.
  7. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eines der Seitenelemente (19) des mindestens einen Aufnahmebereichs U-förmig ausgebildet ist, wobei das U-förmige Seitenelement (19) bereichsweise über dem mindestens einen Substrat (5) angeordnet ist, und innerhalb des U-förmigen Seitenelements eine Absaugeinrichtung anordenbar oder angeordnet ist.
  8. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens zwei Aufnahmebereiche (3) umfasst sind, wobei das mindestens eine Substrat (5) von einem Aufnahmebereich (3) in einen weiteren Aufnahmebereich bewegbar ist, insbesondere mittels der mindestens einen Bewegungseinrichtung.
  9. Verfahren zur nasschemischen Behandlung von Substanzen in einer Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, umfassend die folgenden Schritte, insbesondere in dieser Reihenfolge: a) Einbringen eines Prozessmediums in den mindestens einen Aufnahmebereich b) Einbringen der Behandlungsseite des mindestens einen Substrats in das Prozessmedium c) Bewegen des Prozessmediums in dem Zwischenraum zwischen der definierten Oberflächenstruktur des mindestens einen Fluidführungselement und der Behandlungsseite des Substrats mittels der Strömungserzeugungseinrichtung und/oder Bewegen der Behandlungsseite des Substrats entlang der definierte Oberflächenstruktur des mindestens einen Fluidführungselement und/oder Bewegen der definierte Oberflächenstruktur des mindestens einen Fluidführungselement entlang der Behandlungsseite des Substrats.
  10. Verwendung einer Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8 zur nasschemischen Abscheidung einer Pufferschicht einer Solarzelle, insbesondere einer Cu(In,Ga)(S,Se)2-Solarzelle, insbesondere von Cadmiumsulfid (CdS), undotiertes Zinoxyd (ZnO), Indium(III)-sulfid (In2S3), und/oder (Zn,Mg)O.
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