Verbundname: Demonstration von massenfertigungstauglichen Perowskit/Silizium Tandem-Solarzellen mittels PVD-Abscheidung - Erweiterung der KOALA-Anlage (Akronym: KOALAplus); Teilvorhaben: Prozesstechnologie für die Abscheidung von TCO-Fensterschichten für Si-Perowskit-Tandemzellen

Abstract

Das Ziel des Teilvorhabens ist es, verbesserte, skalierfähige Prozesse für die Vakuum-Abscheidung von Perovskit-Solarzellen zu entwickeln und parallel dazu die dafür notwendigen Abscheidetechnologien und anlagenbezogenen technischen Lösungen zu erarbeiten und an der am HZB entstehenden Koala-Anlage zu verifizieren. Ein Schwerpunkt der Arbeiten im Teilvorhaben konzentriert sich auf die Abscheidung von TCO-Fenster-Schichten auf Perowskit-Absorbern mittels der industriell erprobten und hoch-produktiven Sputter-Technologie. Da der Sputterprozess zu einer Materialschädigung des darunter liegenden Perowskit-Absorbers führen kann, ist ein besonderes Ziel des Teilvorhabens, den Einfluss der Schädigungsprozesse zu identifizieren und technisch-technologische Lösungen zu deren Minderung bzw. Vermeidung entwickeln, an der Koala-Anlage zu testen und durch geeignete Konzepte auf die notwendige industrielle Skalierbarkeit zu prüfen. Durch die Untersuchung und Bewertung verschiedener Verfahren zur Abscheidung der Kontaktschichten bieten sich auch gute Chancen, die Prozessschritte für die Absorberabscheidung und ETL/HTL/Fensterschicht optimal aufeinander abzustimmen und auch hinsichtlich Anlagenkonzepten abzubilden. The aim of the sub-project is to develop improved, scalable processes for the vacuum deposition of perovskite solar cells and in parallel, to develop the necessary deposition technologies and system-related technical solutions, including the verification at the Koala system being developed at the HZB. One focus of the work in the sub-project focuses on the deposition of TCO window layers on perovskite absorbers by means of the industrially proven and highly productive sputter tech-nology. Since the sputtering process can lead to material damage to the underlying perovskite absorber, a particular aim of the sub-project is to identify the influence of the degradation processes and to develop technical-technological solutions to reduce or avoid them. By examining and evaluating various processes for the deposition of the contact layers, there are also good opportunities to optimally coordinate the process steps for the absorber deposition and ETL/HTL/window layer and also to map them with regard to system concepts.