DE3110931A1 - Recyclingverfahren fuer mit cu(pfeil abwaerts)2(pfeil abwaerts)s beschichtete cds-schichten - Google Patents

Recyclingverfahren fuer mit cu(pfeil abwaerts)2(pfeil abwaerts)s beschichtete cds-schichten

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Rudolf Dipl.-chem. Dr. 7303 Aichwald Munz
Rolf Dipl.-Chem. Dr. 7000 Stuttgart Zondler
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Description

  • Recyclingverfahren für mit Cu2S beschichtete
  • CdS-Schichten Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Entfernen von auf einer CdS-Schicht aufgebrachten, fehlerhaften Cu2S-Schicht, insbesondere beim Herstellungsprozeß von Solarzellen.
  • Durch Solarzellen wird Sonnenlicht direkt in elektrische Energie umgewandelt. Der diesem Vorgang zugrundeliegende lichtelektrische Effekt ist bereits seit langer Zeit bekannt und wird als photovoltaischer Effekt bezeichnet. Im Rahmen der Entwicklung der Halbleitertechnologie haben vor allem Siliziumsolarzellen und Kadmiumsulfid/Kupfersulfid-Solarzellen an Bedeutung gewonnen.
  • Bei der Herstellung der CdS-Cu2S-Solarzelle geht man im ersten Arbeitsschritt so vor, daß man auf ein Substrat CdS, z.B. in einer Vakuumglocke aufdampft. Desgleichen ist es bekannt, z.B.
  • eine CdS-Schicht mittels Aufsprühen auf ein Substrat aufzubringen. Die Schichtdicke der CdS-Schicht beträgt dabei etwa 30 pm, wobei die Substrattemperatur und die Art des Aufwachsens eine n-Dotierung von ~1017cm-3 und eine genügend gute elektrische Leitfähigkeit gewährleisten. In einem kupferionenhaltigen Bad läßt man anschließend dann topotaktisch eine Cu2S-Schicht aufwachsen. Bei diesem Aufbringen der Cu2S-Schicht können dabei Fehler in dieser Schicht auftreten, was bisher zur Folge hatte, daß das gesamte Bauelement CdS-/Cu2S-Schicht als fehlerhaft weggeworfen werden mußte.
  • Der Erfindung liegt daher nun die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren anzugeben, mit dem die aufgebrachte, fehlerhafte Cu2S-Schicht von der CdS-Schicht - ohne letztere zu beschädigen - entfernt werden kann. Auf die verbleibende CdS-Schicht wird dann eine neue Cu2S-Schicht aufgebracht.
  • Die gestellte Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß das Substrat - im Normalfall Glas -, das mit einer transparenten leitfähigen Schicht bedeckt ist, auf der dann zuerst sich die CdS- und darauf die fehlerhafte Cu2S-Schicht befindet, in eine CN--Ionen enthaltenden wässrigen Lösung eingetaucht wird und zwar solange, bis unter Bildung von (Cu (CN)4]3-Ionen die dunkle Farbe des Cu2S nicht mehr sichtbar ist.
  • Vorteilhafterweise enthält die wässrige Lösung0,O0lbisl5gew.% Alka-#licyanld:nd das Eintauchen des Gesamtsubstrates wird bei 5 bis 600C-0,5 bis 15 Minuten lang durchgeführt.
  • Anschließend wird die zurückgebliebene, von sämtlichen Cu2S befreite CdS-Schicht mehrfach mit Demiwasser gewaschen und anschließend getrocknet. Darauf kann auf die CdS-Schicht erneut eine Cu2S-Schicht aufgebracht werden.
  • Anhand eines Ausführungsbeispiels soll die Erfindung noch näher erläutert werden: Eine Glasplatte von 3mm Stärke ist mit einer transparenten leitfähigen Schicht aus Indium-Zinn-Oxid versehen. In bekannter Weise wird auf dieses Substrat zuerst eine CdS-Schicht und darauf eine Cu2S-Schiaht aufgebracht.
  • Das angeführte Substrat wird dann bei 250C für 5 Minuten in eine wässrige Lösung eingetaucht, die 5,0 gewichtsprozentig an Kalciumcyanid ist. . Nach der oberhalb angegebenen Zeit ist die dunkle Farbe des Cu2S völlig verschwunden.
  • Das von Cu2S völlig befreite Substrat wird nun 3mal mit Demiwasser gewaschen und bei 950C getrocknet. Anschließend wird auf die verbliebene CdS-Schicht in bekannter Weise eine neue Cu2S-Schicht aufgebracht.
  • Die mit der Erfindung erzielten Vorteile bestehen insbesondere darin, daß mit dem Recyclingprozeß der Verbrauch an Ausgangsmaterialien für die Herstellung von Solarzellen, vor allem an Kadmiumsalzen, geringer ist, da eben einwandfreie CdS-Schichten zusammen mit fehlerhaften Cu2S-Schichten nicht weggeworfen werden müssen. Dies bedeutet dementsprechend auch eine gewisse Einsparung an Energie bei der Produktion von Solarzellen.

Claims (6)

  1. Patentansprüche: Verfahren zum Entfernen von auf einer CdS-Schicht aufgebrachten fehlerhaften Cu2S-Schicht, dadurch gekennzeichnet, daß zuerst das Substrat mit der CdS-Schicht und der darauf befindlichen Cu2S-Schicht in eine CN -Ionen enthaltende wässrige Lösung eingetaucht wird, solange bis alle Cu+-Ionen in [Cu (CN)4]3#-Ionen übergeführt sind.
  2. 2) Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Substrat eine Glasplatte verwendet wird, auf die als transparente leitfähige Schicht Indium-Zinn-Oxid aufgebracht ist.
  3. 3) Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die wässrige Lösung 0,001 bis 15,0 gewichtsprozentig an Alkalicyanid ist.
  4. 4) Verfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß der wässrigen Lösung als CN-Ionen enthaltendes Salz KCN zugesetzt ist.
  5. 5) Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Substrat mit den beiden Schichten 0,5 bis 15 Minuten in die wässrige, CN -Ionen enthaltende, Lösung eingetaucht wird.
  6. 6) Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , d a ß das Substrat mit den beiden Schichten bei einer Temperatur von 50C bis 600C in die wässrige, CN-Ionen enthaltende Lösung eingetaucht wird.
DE19813110931 1981-03-20 1981-03-20 Recyclingverfahren fuer mit cu(pfeil abwaerts)2(pfeil abwaerts)s beschichtete cds-schichten Withdrawn DE3110931A1 (de)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3725346A1 (de) * 1987-07-30 1989-02-09 Nukem Gmbh Verfahren zur wiederverwendung von silizium-basismaterial einer metall-isolator-halbleiter-(mis)-inversionsschicht-solarzelle
US6674577B2 (en) 2000-09-20 2004-01-06 Carl-Zeiss-Stiftung Optical element and method for recovering the substrate

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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DE3725346A1 (de) * 1987-07-30 1989-02-09 Nukem Gmbh Verfahren zur wiederverwendung von silizium-basismaterial einer metall-isolator-halbleiter-(mis)-inversionsschicht-solarzelle
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