PVD-Systeme für Dünnschicht-Solarzellen auf biegsamen Substraten
Dünnschicht-Solarzellen auf biegsamen Substraten bergen ein großes Kostensenkungspotenzial. WEB 750sp ist für LEYBOLD OPTICS der erste Schritt in Richtung dieses Ziels. Es ist als System für die Großserienproduktion konzipiert und dient als hochgradig integriertes, modulares System für die Beschichtung von Stahlbändern mit transparenten und leitfähigen Oxiden (TCO) und Metallschichten. die als optisch transparente Elektroden in Dünnschicht-Solarzellen Verwendung finden.
WEB 750sp besteht aus drei Modulen, die aus Edelstahl hergestellt sind. Vier Wickelrollen auf einem ausziehbaren Schlitten, der im Innern des mittleren Moduls das Substrathandling übernimmt, werden benötigt, um das Stahlband zusammen mit einer schützenden Zwischenfolie auf- und abzuspulen. Das Modul für das Substrathandling befindet sich zwischen den beiden Beschichtungsmodulen mit je einer Beschichtungswalze von 1500 Millimetern Durchmesser im Zentrum, deren Temperatur zwischen -40 und 180 Grad Celsius regulierbar ist. Jedes Beschichtungsmodul kann dabei bis zu zehn Magnetron Sputterkathoden aufnehmen, die halbkreisförmig nahe an der Oberfläche der Beschichtungswalzen angeordnet sind.
Das ungewöhnliche Design von WEB 750sp resultiert daraus, dass die Transportwalzen die empfindliche, beschichtete Vorderseite des Stahlbandes nicht berühren dürfen. Die Maschine kann für die Beschichtung von Aluminium dotiertem Zinkoxid mit einer Rate von 150 nm*m/min pro Sputterkathode sowie von Metallen wie Aluminium und Silber mit zylindrischen, mittels Gleichstrom oder gepulstem Gleichstrom betriebenen Kathoden ausgerüstet werden. Isolierschichten wie i-Zinkoxid, die für CIGS-Solarzellen benötigt werden, können mit Hilfe von Hochfrequenzsputtern abgeschieden werden. Die Qualität der aufgetragenen Schichten lässt sich dabei berührungsfrei mittels optischer Scanner überwachen. Beim Auswechseln von Substratspulen ist die Belüftung der Beschichtungsmodule nicht notwendig. Dies erhöht die Produktivität der Maschine ganz erheblich.
