Eine der wichtigsten Herausforderungen im Kampf gegen den Klimawandel ist die Entwicklung von alternativen Energiequellen, die nicht auf fossilen Brennstoffen basieren. Solarzellen sind dabei eine vielversprechende Option, insbesondere Perowskit-Solarzellen (PSC), die als die nächste Generation von Solarzellen gelten. Diese Zellen enthalten empfindliche organische Schichten, die jedoch bei der Abscheidung von transparenten leitfähigen Oxidschichten (TCO) durch herkömmliche Trockenprozess-Sputterverfahren beschädigt werden können. Dies kann zu einem Abbau der organischen Schichten führen und somit die Leistung der Solarzellen beeinträchtigen. Die Verwendung von Sputterdeposition für TCO ist daher eine komplexe Aufgabe.
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Warum RAM-Force-Sputtering die beste Wahl für die Beschichtung von Hochleistungselektronik ist
Neue Ansätze zur Verbesserung der Sputterdeposition von Perowskit-Solarzellen
Mit der RAM FORCE steht eine Sputteranlage zur Verfügung, die dank ihrer einzigartigen Struktur mit vier gegenüberliegenden Targets und einer Magnetfeldanordnung eine schadensarme Beschichtung ermöglicht. Bei der TCO-Beschichtung auf PSC konnte durch die RAM FORCE eine Verbesserung der Ladungsträgerlebensdauer um etwa 30 % erzielt werden, was ein wichtiger Aspekt zur Vermeidung von Schäden ist. Die schadensarme Eigenschaft der RAM FORCE wurde genutzt, um eine Beschichtung mit einem Füllfaktor von über 75 % zu erzielen, was eine hohe Qualität der Zelleigenschaften bedeutet. Die RAM FORCE wird bereits in Forschungs- und Entwicklungsanwendungen sowie in Pilotlinien eingesetzt.
Anwendung der Niedertemperatur-Sputterbeschichtung
Mit RAM FORCE ist eine Niedertemperaturbeschichtung bei weniger als 60°C (ITO: 100 nm) möglich, was ein Durchbruch in der Sputterdeposition auf flexiblen Substraten darstellt. Dies eröffnet neue Möglichkeiten für die Entwicklung flexibler Elektronik.
Was sind die zukünftigen Entwicklungen von RAM FORCE?
RAMTECH hat nicht nur ein Auge auf PSCs, sondern auch auf andere Anwendungen. Zum Beispiel kann eine NiOx-Schicht anstelle einer organischen Schicht wie Spiro-OMeTAD in der Lochtransportschicht (HTL) von PSCs verwendet werden, um eine schonende Sputterdeposition und einen geringen Widerstand zu erreichen. Durch Veränderung der Beschichtungsbedingungen kann NiOx auch als Elektronentransportschicht (ETL) eingesetzt werden, wodurch das gleiche Material für HTL- und ETL-Beschichtungen verwendet werden kann. Dies führt zu verbesserten Eigenschaften und niedrigeren Kosten.
