PECVD-Vakuumbeschichtung

Kostengünstige Zellwirkungsgrade in der Massenfertigung

Die Vakuumtechnologie findet in vielen Hightech-Märkten Verwendung. Sie ist der Schlüssel zu bahnbrechenden Innovationen bei der Fertigung von Solarzellen und -modulen, Displays und Touch Panels, Lithium-Ionen-Batterien oder OLEDs. Das Produktportfolio von Manz umfasst vertikale und horizontale Inline- und Batch-Systeme für die drei Abscheideverfahren PECVD, Sputtern und Verdampfen.

PECVD steht für plasmaunterstützte chemische Gasphasenabscheidung, eine Technologie die zum Beispiel zur Vorder- und Rückseitenpassivierung kristalliner Solarzellen eingesetzt wird. Manz setzt bei dem neu entwickelten Vertical Coating System VCS1200 auf die PECVD-Technologie, um in der Massenfertigung kostengünstig Zellwirkungsgrade von über 20 Prozent zu realisieren. Das patentierte, vertikale Verfahren steigert Homogenität und Qualität der Beschichtung, da auf diese Weise keine Abschattungen – zum Beispiel Abdrücke durch das mechanische Fixieren der Wafer – auftreten. Das führt zu einer Wirkungsgradsteigerung. Eine Siliziumnitrid-Schicht auf der Vorderseite der Solarzellen wirkt als Antireflex-Schicht und sorgt dafür, dass Sonnenlicht besser absorbiert wird. Die Rückseite der Zelle wird mit einer weiteren Siliziumnitrid- sowie einer Aluminiumoxid-Beschichtung versehen. Dadurch wird einerseits das Sonnenlicht in die Zelle zurückreflektiert, andererseits die Rekombination der Ladungsträger verhindert. Dies steigert die Energieausbeute und damit den Wirkungsgrad der Zelle.

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Die VCS 1200 ermöglicht einen Durchsatz von 1200 Silizium-Wafern pro Stunde. Sie ist das Ergebnis einer Zusammenarbeit der Manz AG mit dem Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme (ISE) und einem deutschen Zellhersteller innerhalb des vom Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) geförderten Projekts „FeinPass“, das die Passivierung von kristallinen Silizium-Solarzellen zum Thema hatte. Die Zusammensetzung und die Eigenschaften der Beschichtungen lassen sich aber vielfältig variieren. Damit und aufgrund ihres modularen Aufbaus eignen sich die PECVD-Beschichtungsanlagen von Manz auch für andere Anwendungen, zum Beispiel zur Beschichtung von Deckgläsern für Smartphones oder Tablet Computern, um deren Kratzfestigkeit zu erhöhen. ms

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