PV: Deutsche bald wieder vorn?

Die Forscher am IST haben diesen Prozess nun ersetzt: Sie aktivieren das Gas nicht über ein Plasma, sondern über heiße Drähte. „So können wir fast das gesamte Silan-Gas nutzen, wir sparen also 85 bis 90 Prozent des teuren Gases. Das reduziert die Herstellungskosten für die Schichten um über 50 Prozent. Die Drähte, die wir für das Verfahren brauchen, haben gegenüber dem Silan einen vernachlässigbaren Preis“, sagt Dr. Lothar Schäfer, Abteilungsleiter am IST. „Unsere Anlage ist dabei die einzige, die die Substrate im Durchlauf beschichtet, man spricht auch von einem Inline-Prozess.“ Das ist möglich, da das Silizium etwa fünfmal schneller auf der Oberfläche abgeschieden wird als beim Plasma-CVD – bei gleicher Schichtqualität. Momentan beschichten die Forscher auf einer Fläche von 50 mal 60 Quadratzentimeter, das Verfahren lässt sich jedoch problemlos auf ein gängiges Industrieformat von 1,4 Quadratmetern hochskalieren. Ein weiterer Vorteil: Die Anlagentechnologie ist deutlich einfacher als beim Plasma-CVD, daher ist auch die Anlage wesentlich kostengünstiger. So kostet beispielsweise der Generator, der den elektrischen Strom für das Heizen der Drähte erzeugt, nur rund ein Zehntel seines Gegenstücks beim Plasma-CVD.

Darüber hinaus eignet sich das Verfahren auch für Dünnschichtzellen. Zwar rentieren sich diese mit einem Wirkungsgrad von etwas mehr als zehn Prozent bislang nur mäßig. Als Triplesolarzelle jedoch – also drei Zellen übereinander – steigt der Wirkungsgrad erheblich. Das Problem: Da man für die drei Zellen jeweils große Materialverluste beim Plasma-CVD-Beschichten hat, sind die Triplezellen teuer. Hier sehen die Forscher eine weitere Einsatzmöglichkeit für ihr Verfahren: Mit dem neuen Beschichtungsverfahren würden die Zellen deutlich kostengünstiger. Langfristig könnten sich sogar Triple-Zellen mit dem zwar knappen aber sehr effizienten Germanium durchsetzen. Da Germanium sehr teuer ist, würde sich das jedoch nur dann lohnen, wenn man die Schichten möglichst verlustfrei aufbringen kann – wie etwa durch das Heißdraht-CVD.