Solarzellenbeschichtung

Die Produktion von Solarmodulen lässt sich in zwei verschiedene Technologien unterteilen: waferbasiert oder Dünnschicht.

Bei der Produktion von waferbasierten Solarzellen liegt der erste Vakuumschritt in der Herstellung der Siliziumwafer. Sie werden aus mono- oder polykristallinen Ingots ausgeschnitten, die in Kristallzuchtverfahren mit dissipativen Strukturen oder nach Czochralski unter Vakuum erzeugt werden (weitere Details siehe Kristallziehen).

Ein weiterer wichtiger Vakuumschritt ist die Beschichtung mit einem transparenten, elektrisch leitfähigen Oxid per physikalischer Gasphasenabscheidung (PVD TCO, von engl. Physical Vapor Deposition of Transparent Conductive Oxide), wobei auf die Vorder- und Rückseite des Schichtenstapels gesputtert wird.  

In der Dünnschicht-Solarzellenproduktion werden vor allem zwei Halbleiter verwendet: CIGS (Kupfer-Indium-Gallium-Diselenid) und CdTe (Cadmiumtellurid). Beide aktiven Schichtenstapel werden in mehreren Verfahrensschritten in einer Vakuumbeschichtungsanlage aufgetragen. Auch hier wird die PVD TCO-Beschichtung auf die Vorder- und Rückseite des Schichtenstapels gesputtert.

Die neue Heterojunction-Technologie (HJT) kombiniert CVD-Schritte (Chemical Vapor Deposition, chemische Gasphasenabscheidung) mit der bekannten PVD-Kontaktbeschichtung von Vorder- und Rückseite. Die CVD-Beschichtungen werden amorph oder mikrokristallin aufgetragen. Leybold hat weltweit eine große Anzahl Referenzen an installierten Pumpen im Zusammenhang mit dieser Technologie. 

Alle Vakuumprozesse werden in der Regel in großen Inline-Beschichtungsmaschinen durchgeführt, die mit den kürzesten Zykluszeiten arbeiten. Leybold hat diese Technologie von Anfang an unterstützt und umfassende Fachkenntnisse gesammelt. Für schnelles Schleusenpumpen hat Leybold speziell sein System POWERBOOST entwickelt. Andere spezialisierte DRYVAC/RUVAC-Pumpensysteme haben sich als die zuverlässigsten Lösungen für anspruchsvolle Anwendungen wie CIPS und CdTe erwiesen und gewährleisten die höchsten Betriebszeiten.

Noch anspruchsvoller ist die Heterojunction-Technologie, da dieser Prozess große Mengen Staub erzeugt und zusätzlich zu H2 toxische Dotiergase verwendet. Die DRYVAC ist hier hervorragend, da sie hermetisch verschlossen ist und die Pumpenmaterialien speziell für solche Prozesse ausgewählt wurden.

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