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- ItemLaser sintering of gravure printed indium tin oxide films on polyethylene terephthalate for flexible electronics(Berlin : Springer Nature, 2019) Serkov, A.A.; Snelling, H.V.; Heusing, S.; Amaral, T.M.Tin doped indium oxide (ITO) thin films provide excellent transparency and conductivity for electrodes in displays and photovoltaic systems. Current advances in producing printable ITO inks are reducing the volume of wasted indium during thin film patterning. However, their applicability to flexible electronics is hindered by the need for high temperature processing that results in damage to conventional polymer substrates. Here, we detail the conditions under which laser heating can be used as a replacement for oven and furnace treatments. Measurements of the optical properties of both the printed ITO film and the polymer substrate (polyethylene terephthalate, PET) identify that in the 1.5–2.0 μm wavelength band there is absorption in the ITO film but good transparency in PET. Hence, laser light that is not absorbed in the film does not go on to add a deleterious energy loading to the substrate. Localization of the energy deposition in the film is further enhanced by using ultrashort laser pulses (~1 ps) thus limiting heat flow during the interaction. Under these conditions, laser processing of the printed ITO films results in an improvement of the conductivity without damage to the PET. © 2019, The Author(s).
- ItemBelastungs- und Zuverlässigkeitsuntersuchungen im Verbundprojekt: Entwicklung und Untersuchung der Beschichtung von Folienbändern mit Kontakten, Barrieren und Solarzellen - (Akronym: Flexsol) : Abschlussbericht ; Laufzeit: 01.10.2012-30.09.2015(Hannover : Technische Informationsbibliothek (TIB), 2016) Menzel, Siegfried; Hengst, ClaudiaSilizium basierte Dünnschichtsolarzellen auf flexiblen Substraten sind eine vielversprechende Alternative für zukünftige Photovoltaikanwendungen. Sie können in großen Stückzahlen im Rolle-zu-Rolle-Verfahren auf großen Flächen und unter Verwendung von sehr kostengünstigen Polymersubstraten und bei niedrigen Temperaturen hergestellt werden. Das Ziel des Teilvorhabens „Belastungs- und Zuverlässigkeitsuntersuchungen“ waren experimentelle und theoretische Untersuchungen zum statischen bzw. dynamischen Belastungsverhalten von relevanten, flexiblen Schicht-Substratfolie-Verbunden bzw. Solarzellen-Substratfolie-Verbunden bei Raumtemperatur sowie bei erhöhten, prozessrelevanten Temperaturen bis 140°C. Ein Arbeitsschwerpunkt waren dabei zyklische Biegebelastungsexperimente unter Verwendung einer unikalen, im Projektverlauf entwickelten Biegeapparatur, um die kritischen Biegeparameter (kritische Zyklenzahl bis zum Ausfall durch Rissbildung, kritische Biegeradien und Temperatur- bzw. Dehnungsobergrenzen) und damit Lebensdauern solcher Schicht-Substratfolie-Verbunde abschätzen zu können. Wichtige, das thermo-mechanische Verhalten des Verbundes bestimmende Dünnschichteigenschaften, wie die Schichtmorpho-logie, der Elastizitätsmodul, die intrinsischen Schichtspannungen sowie die Schichtlastspannungen wurden für Einzelschichten der Materialien a-Si:H, InSnOx (ITO) und ZnSnOx (ZTO) sowie für Mehrlagensysteme der Dünnschichtsolarzelle auf flexiblen Polyethylenterephathalat (PET)-Substratfolien umfassend untersucht und in Abhängigkeit der bei der Herstellung verwendeten Prozessparameter und Schichtparameter (Schichtdicke, Material etc.) diskutiert. Des weiteren wurden das statische und zyklische Belastungsverhalten (einachsige Zugbelastung, Biegebelastung) relevanter Schicht-Substratfolie-Verbunde sowie von kompletten Solarzellen untersucht. Damit konnte ein signifikanter Beitrag zum Verständnis des Verhaltens und der Performance von flexiblen Einzelschicht- bzw. Schichtstapel-Substratfolie-Verbunde und der kompletter Solarzellverbunde unter thermisch-mechanischer Belastung für Anwendungen beispielsweise auf gekrümmten Oberflächen geleistet werden. Diese Erkenntnisse sind von herausragender Bedeutung für flexible Dünnschichtsolarzellen auf Polymersubstraten und waren aus der Literatur bislang nicht bekannt. Darüber hinaus flossen die Ergebnisse des Teilprojekts ein in die Arbeiten der Projektpartner des Verbundprojekts beispielsweise in Form der Formulierung kritischen Prozessparameter (z.B. kritische Vorspannkraft, kritische Biegeradien, Art der Folieneinspannung und Folienführung) und die Anlagendimensionierung für den Rolle-zu-Rolle-Herstellungsprozesses.