Kontaktschicht

Die Kontaktschichten in Dünnschichtsolarzellen bestehen in der Regel aus Metallen (Ag, Mo, Ni, W), die sowohl durch Aufdampfen, als auch durch Magnetronsputtern hergestellt werden können. Bei den gesputterten Schichten müssen die Abscheideparameter so eingestellt werden, dass die mechanischen Spannungen in den Schichten minimiert werden, um ein Abplatzen zu verhindern. Für spezielle Anwendungen können auch metallische Nitride (TiN, TaN, WN u.a.), vorzugsweise durch reaktives Magnetronsputtern in einer Ar/N₂-Atmosphäre, abgeschieden werden. Diese Nitride zeichnen sich aus durch ihre Diffusionsbarrierenwirkung und durch ihre gute Temperaturbeständigkeit.
Eine andere wichtige Schicht in Dünnschichtsolarzellen sind die transparenten, leitfähigen Kontakte, die in der Regel aus Oxiden bestehen (dotiertes Indiumoxid, Titanoxid, Zinkoxid oder Zinnoxid). Für die Herstellung dieser Schichten wird reaktives Magnetronsputtern von einem metallischen Target oder nichtreaktives Magnetronsputtern von einem Oxidtarget eingesetzt. Das wichtigste Material ist gegenwärtig das Al-dotierte Zinkoxid (ZnO:Al), das schon großtechnisch für Chalkopyritsolarzellen verwendet wird. Über dessen Eigenschaften, Herstellung und Einsatz in Dünnschichtsolarzellen haben wir kürzlich eine Übersicht veröffentlicht [1].

Literatur:

1. Ed.: K. Ellmer, A. Klein, and B. Rech „Transparent Conductive Zinc Oxide: Basics and Applications in Thin Film Solar Cells“; Springer, Berlin, 2008.