Projekt

Solarzellen auf der Basis der chemischen Verbindung Cu(In,Ga)(Se,S)2 können fast tausendmal dünner hergestellt werden als die zur Zeit weit verbreiteten Module aus kristallinem Silizium. Im Gegensatz zu diesem nämlich besitzen Verbindungshalbleiter eine direkte Bandlücke. Die nur noch etwa 1µm dicke Absorberschicht wird auf eine Rückelektrode aus Molybdän aufgebracht. Eine favorisierte Möglichkeit hierfür stellt die getrennte Abscheidung der Metalle Kupfer, Indium und Gallium, gefolgt von einer anschließenden (Sulfo-) Selenisierung, dar. Dieses Schichtpaket reagiert bei ca. 500 C zum erwünschten Verbindungshalbleiter. Essentiell für das Gelingen dieses letzten Schrittes der thermischen Synthese ist jedoch die homogene Verteilung aller Ausgangsstoffe. In diesem Projekt wurde der Abscheidungsmechanismus der Metalle untersucht und verbessert. Die wichtigsten Ergebnisse lieferten hierfür Beobachtungen mit dem Elektronenmikroskop und die quantitative Bestimmung der Anteile der sich bildenden intermetallischen Verbindungen mittels Röntgenbeugung. Durch systematische Variation der Abscheideparameter konnte dieser Prozeßschritt besser verstanden und optimiert werden. Die Ergebnisse kommen der industriellen Fertigung der Halbleiter durch die Zusammenarbeit mit der Shell-Solar GmbH direkt zugute.