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Verfahren und Vorrichtung zum Verdampfen kleiner Substanzmengen

IP.com Disclosure Number: IPCOM000017047D
Original Publication Date: 1999-Jul-01
Included in the Prior Art Database: 2003-Jul-22
Document File: 2 page(s) / 15K

Publishing Venue

Siemens

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Wilfried Jürgens: AUTHOR

Abstract

Es hat sich herausgestellt, daß Solarzellen auf der Basis von Kupfer-Indium-(Gallium-) Diselenid (Disulfid) bei einer bestimmten Alkalidotierung einen optimalen Wirkungsgrad besitzen. Zur Herstellung der Dotierung muß ein Alkali enthaltendes Material in Substanz großflächig und gleichmäßig auf das Solarzellenmaterial bzw. bereits während dessen Herstellung auf Vorstufen davon oder auf das Substrat aufgebracht werden. Wegen der äußerst geringen dafür erforderlichen Mengen von ca. 250 ng/cm 2 ist das gleichmäßige Aufbringen auf großen Flächen nur schwierig durchzuführen.

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Energie

Verfahren und Vorrichtung zum Verdampfen kleiner Substanzmengen

Idee: Wilfried Jürgens, München

Es hat sich herausgestellt, daß Solarzellen auf der Basis von Kupfer-Indium-(Gallium-)Diselenid (Disulfid) bei einer bestimmten Alkalidotierung einen optimalen Wirkungsgradbesitzen. Zur Herstellung der Dotierung muß ein Alkali enthaltendes Material in Substanzgroßflächig und gleichmäßig auf das Solarzellenmaterial bzw. bereits während dessenHerstellung auf Vorstufen davon oder auf das Substrat aufgebracht werden. Wegen deräußerst geringen dafür erforderlichen Mengen von ca. 250 ng/cm 2  ist das gleichmäßigeAufbringen auf großen Flächen nur schwierig durchzuführen.

Zur großflächigen Aufbringung eines Alkalimaterials, beispielsweise einerNatriumverbindung wurden bislang beheizbare Verdampferschiffchen aus Wolframeingesetzt. Problematisch ist es jedoch, dieses Verfahren in eine Fertigung mit hohenFlächenumsätzen umzusetzen. Die Verdampfung aus dem Schiffchen ist außerdembezüglich der Aufdampfrichtung anisotrop ist und liefert bei vertikal stehenden Substratenschlechte Ergebnisse.

Eine weitere aber noch nicht optimierte Möglichkeit besteht im Aufsputtern desgewünschten Dotierstoffes auf das Substrat von einem Mischtarget. Als dritte Möglichkeitwerden sogenannte Dispenser genutzt, in denen der aufzudampfende Stoff in einer ArtDraht eingekapselt ist. Durch Erhitzen können aus diesen Drähten geringe Mengen desStoffes verdampft werden. Doch auch hier treten bei der Umsetzung in eine großtechnischeFertigung zahlreiche Probleme auf.

Zur Lösung des Problems, kleine Stoffmengen großflächig und gleichmäßig aufzubringen,wird vorgeschlagen, ein poröses Keramikrohr als Verdampferquelle zu nutzen. DieEinbringung des Stoffes in das Keramikrohr kann in Form einer Lösung erfolgen, mit derdas Keramikrohr getränkt wird. Anschließend wird das Lösungsmittel entfernt, zum Beispieldurch Abdampfen. Die Dosierung des Stoffes wird anhand der bekannten "Saugfähigkeit"des porösen Keramikrohrs über die Konzentration des Stoffes i...