Herstellung von Aluminium- Gitterelektroden als TCO

Institut für Elektrotechnik
und Informationstechnik
Sensorik
Prof. Dr.-Ing. U. Hilleringmann
Bachelor-/Masterarbeit: Herstellung von AluminiumGitterelektroden als TCO-Ersatz in organischen Solarzellen
Themenbeschreibung:
Herkömmliche Solarzellen aus Silizium sind nur sehr kostenintensiv und mit hohem Energieaufwand herzustellen. Daher sind insbesondere Farbstoffsolarzellen eine interessante Alternative und rücken zunehmend in den Fokus der Wissenschaftler. Im Gegensatz zu herkömmlichen Solarzellen bestehen organische Solarzellen aus einem in der Regel hybriden Schichtsystem, bestehend aus halbleitenden Nanopartikeln, photosensibiliserenden Farbstoffen,
Elektrolyt, Katalysatoren und mit TCO (Transparent Conducting Oxid) beschichteten Gläsern.
Als Frontelektrode für die Farbstoffsolarzellen
dient in der Regel ein mit Indium-Zinnoxid
(ITO) beschichtetes Glassubstrat. ITO weißt
einen verhältnismäßig geringen Widerstand bei
gleichzeitig hoher Transparenz auf. Die Transparenz ist wichtig, da das Licht zunächst die
Frontelektrode durchdringen muss. Der geringe
Widerstand der Schicht hat einen direkten Einfluss auf den Reihenwiderstand der Zelle. Da
der Bedarf an Indium allerdings stetig steigt,
wird dieses Material allerdings zunehmend
kostbarer. Um den Low-Cost-Charakter der
organischen Solarzellen nicht zu verlieren ist es
sinnvoll eine Alternative hierzu zu finden.
Teil dieser Arbeit wird sein, eine Gitterelektrode aus Aluminium mittels der Methoden der Halbleiterprozesstechnik auf Glassubstraten herzustellen. Hierbei werden sowohl nasschemische wie auch trockenchemische Ätzprozesse
verwendet werden. Anschließend wird eine „chemische Passivierung“ der Aluminiumschicht
durchzuführen sein. Die Passivierung soll zum einen durch ein Tauchbad in einer TiCl4Lösung, zum anderen durch die Abscheidung mittels PVD-Verfahren erzeugt werden.
Arbeitsprogramm:
Literaturrecherche
Entwicklung eines geeigneten Strukturierungsprozesses
Entwicklung einer geeigneten Passivierungsmethode
Dokumentation und Vorstellung der Ergebnisse
Für Fragen und weitere Informationen steht als Ansprechpartner zur Verfügung:
André Kleine
P8.4.02
05251/60-5904
[email protected]