Dünnschicht Solarzellen

Erneuerbare Energien wären ohne Vakuumtechnik nicht möglich. Ein Beispiel dafür ist die Photovoltaik (PV), die am besten bekannte Methode zur Erzeugung von elektrischer Energie. Dabei werden Solarzellen eingesetzt, um die Energie der Sonne durch den photovoltaischen Effekt in einen Elektronenfluss umzuwandeln.

Wie funktioniert es?

Es gibt verschiedene Arten von Solarzellentechnologien – eine der wichtigsten basiert auf der Dünnschichtabscheidung. Der Hauptvorteil dieser Technologie ist der geringe Materialverbrauch bei der Solarzellenproduktion. Neben Materialien wie Cadmium-Tellerud (CdTe) wird für die absorbierenden Schichten häufig Kupfer-Indium-Gallium-Selenid (CIGS) verwendet. Diese Schichten können auf unflexibles Trägermaterial wie Glas, auf flexible Substrate wie Metallband bzw. -folie oder auf flexiblem Dünnglas aufgebracht werden, bevor das Trägermaterial in eine große Vakuumkammer eingebracht wird. In dieser Kammer finden mehrere PVD-Prozesse wie Sputtern oder Verdampfung statt, um eine mehrschichtige Solarzelle zu erzeugen. Für die Abscheidung dieser Schichten wird je nach Prozess ein Vakuum im Bereich von 10-3 bis 10-6 hPa benötigt. Aufgrund der großen Oberflächen ist ein hohes Saugvermögen unabdingbar. Das Vakuum muss sauber und kohlenstofffrei sein, um qualitativ hochwertige Schichten zu erzeugen.