Transparent leitfähige Schichten (TCO) – multifunktionale Materialien als Kernkomponenten in Solarzellen, OLEDs und Flachbildschirmen

Technologievorsprung durch Vernetzung – Effizienter Wissenstransfer auf der OTTI Fachtagung »Transparent leitfähige Schichten«.

Unter diesem Motto kamen am 30.09. und 01.10.2008 nun schon zum 2. Mal mehr als 70 Anwender und Entwickler zusammen, um anhand von breit gefächerten Fachbeiträgen die neusten Informationen zu Grundlagen und Anwendungen dieser spannenden Materialklasse zu erörtern. Highlights waren insbesondere die applikationsbezogenen Beiträge aus den Bereichen Photovoltaik, Architekturglas und Beleuchtungstechnik.

Transparente Leiter ermöglichen transparente Elektroden und sind somit eine Schlüsselkomponente in Dünnschichtsolarzellen, OLED-Lichtquellen, Flachbildschirmen und Heizgläsern. Gerade im Bereich der Dünnschicht-Photovoltaik zeigt sich, dass die verschiedenen TCO-Technologien wie Sputtern von ZnO:Al sowie die chemische Gasphasenabscheidung (CVD) von ZnO:B und SnO₂:F maßgeblich zur Effizienz der Solarzellen und zur Wirtschaftlichkeit der Solarzellenherstellung beitragen.

Neben der Kombination aus Transparenz und elektrischer Leitfähigkeit ermöglichen transparent leitfähige Oxide außerdem mechanisch und chemisch resistente niedrig emittierende Oberflächen. In hoch isolierenden Verglasungen mit Wärmeverlusten von nur noch ~0,7 W/(m² K) werden solche Außenbeschichtungen erforderlich, um die Betauung der Scheiben von außen zu verhindern.

Mittlerweile gelingt auch die Herstellung von p-leitfähigen transparenten Leitern, wie in Neu-Ulm vom Fraunhofer ISC über die Herstellungsroute Sol-Gel Chemie gezeigt. p-leitfähige Oxide schaffen die Voraussetzung für transparente p-n-Übergänge und somit für die transparente Elektronik mit Anwendungen in Displaytechnik und Photovoltaik. Zudem sind diese Schichten strahlungshart und eröffnen neue Anwendungsbereiche, z. B. im Gebiet der Luft- und Raumfahrttechnik.

Insgesamt hat die Tagung gezeigt, dass transparente Leiter immer mehr zu Kernthemen der industriellen Oberflächentechnik werden. Sie bieten nicht nur ein hohes Marktpotential sondern gleichermaßen auch ein sehr reges und breit gefächertes Forschungsumfeld, beginnend mit Vakuumverfahren, über Sol-Gel-Schichten hin zu fundamental neuen Materialien wie p-leitenden TCO-Schichten für die Optoelektronik. Überdies bietet die Technologie attraktive Möglichkeiten, um vorhandene Basisprozesse, wie etwa im Bereich der a-Si:H / µc-Si:H Technologie für Dünnschicht-Solarzellen, in ihrer Kostenstruktur zu optimieren. Somit eröffnen sich vielfältige Möglichkeiten für die Produkt-Diversifikation und man darf gespannt sein, wie die Entwicklungen am Markt und im Forschungsumfeld weiter voran getrieben werden.

Die neusten Informationen dazu wird die 3. Fachtagung zu transparent leitfähigen Schichten bieten, die am 1. / 2. Dezember 2009 wiederum in Neu-Ulm stattfindet.

Weitere Informationen dazu unter www.otti.de.

Dipl.-Päd. Diana Wirtz
OTTI Bereich Technik

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