DAISY-SOL

Plasma in einer Vakuumkammer

DAISY-SOL

DArmstädter Integriertes SYstem für SOLarzellenforschung

Wir haben ein Cluster-Tool entworfen, das speziell for Dünnschichtsolarzellen ausgelegt ist und eingesetzt wird, um gezielt Grenzflächen-bezogene Fragen aus der Anwendung der Dünnschichtsolarzellen zu bearbeiten. Dieses System besteht aus einer Reihe von Depositionskammern, die direkt an eine Multitechnik-UHV-Analyse-Einheit angekoppelt sind. Hierbei werden Präparation und Weiterprozessierung der Solarzellen in die Analyse integriert. Eine schematische Darstellung des Cluster-Tools ist unten dargestellt.

DAISY-SOL
DAISY-SOL

Das Cluster-Tool DAISY-Sol (Darmstädter Integriertes SYstem für SOLarzellenforschung) ist momentan auf CdTe-Dünnschichtsolarzellen ausgerichtet, was den heutigen Forschungsschwerpunkt der Arbeitsgruppe widerspiegelt. Desweiteren kann das System aber auch problemlos für andere Solarzellenmaterialien modifiziert werden.

Die unabhängigen Depositionskammern basieren auf einem flexiblen Design und können einfach modifiziert werden, wodurch schrittweises Schicht- und Grenzflächenwachstum unter größtmöglicher experimenteller Kontrolle ermöglicht wird: Die Kammern basieren auf UHV-Technologie. Falls nötig, können auch definierte zusätzliche Chemikalien eingebracht werden. Das System kann für Grundlagenforschung eingesetzt werden; mit dem Analysesystem VG Escalab 250 steht eine State-of-the-art Oberflächen-Analyse-System inklusive monochromatischer Röntgen-Photoelektronen-Spektroskopie (XPS), ultravioletter Photoelektronen-Spektroskopie (UPS), Streuung niederenergetischer Ionen (LEISS), Sputter-Tiefenprofile und ortsaufgelöster XPS-Analyse bereit.

Zusätzlich zu den vorhandenen Abscheide- und Verarbeitungskammern (close space sublimation (CSS), physikalischer Gasphasenabscheidung (PVD), Magnetron-Kathodenzerstäubung, Chemische Gasphasenabscheidung (CVD), nasschemische Prozessierung, Adsorption) steht die Ausrüstung zur Produktion ganzer Solarzellen bereit. So können die Solarzellen schrittweise hergestellt und optimiert werden.

Die kreisförmige Transferkammer bietet den Vorteil, alle denkbaren Abscheidesequenzen zu ermöglichen: Solarzellen in Substrat- (Rückkontakt unten) als auch Superstrat- (TCO-Frontkontakt unten) Konfiguration können einfach im selben Aufbau hergestellt werden. Dabei können auch eventuelle zusätzliche Prezessierungs- oder Depositionsschritte eingefügt werden.