Die am INM entwickelte glasartige Schicht erhöht auf verschiedene Weise den Wirkungsgrad metallbasierter CIGS-Solarzellen: „Sie wirkt als Eisendiffusionssperre und verhindert somit die Korrosion und Oxidation des Trägers“, erklärt der Programmbereichsleiter Peter William de Oliveira. „Gleichzeitig funktioniert die Barriere als Isolationsschicht und reduziert ungewollte elektrische Ströme vom Absorber zum Träger“, so de Oliveira weiter. Zusätzlich stellt die Beschichtung eine Quelle für das Dotierungselement Natrium dar. Diese Funktionen erhöhen den Wirkungsgrad metallbasierter CIGS-Solarzellen. Durch die neue Barriereschicht wird es außerdem möglich, mehrere Zellen auf ein und demselben Substrat monolithisch zu Modulen zu verschalten.

Die glasartige Diffusionsbarriere wird mittels Sol-Gel-Verfahren auf den Metallträger aufgebracht. Sie ist transparent, biegsam und nur wenige Mikrometer dick. Die Mitarbeiter am INM entwickelten sowohl die Schicht als auch das Upscaling. Über Tauchbeschichtung und Schlitzbeschichtung erzeugen sie Folien in einer Größe von DIN A3. Das klassische Rolle zu Rolle-Druckverfahren ermöglicht kontinuierlich beschichtete Folien bis 50 Meter Länge und knapp einem halben Meter Breite.

Diese und weitere industrielle Anwendungen zeigt das INM auf der internationalen Messe „MATERIALICA 2011“. Dazu zählen vor allem Entwicklungen zu speziellen Eigenschaften, wie zum Beispiel antireflexive oder korrosionsbeständige Beschichtungen und transparente leitfähige Beschichtungen sowie Photolithographie mit Silber für druckbare Elektronik.

Quelle: INM - Leibniz-Institut für Neue Materialien gGmbH - 12.10.2011.