Die Energieumwandlung aus photovoltaischen Zellen ist eine seit vielen Jahrzehnten bekannte und hoch entwickelte Technologie. Für eine nachhaltige Energiegewinnung ist es allerdings notwendig Solarzellen kostengünstiger zu produzieren um mit fossilen Brennstoffen konkurrieren zu können. Die bei weitem am weitesten verbreitete und höchsten entwickelte Technologie basiert auf der Verwendung von Siliziumwafern. Diese Technologie ist aber aufgrund des hohen Preises von hochreinem Silizium sehr teuer. Anstatt der Verwendung relativ dicker Siliziumwafer können die Materialkosten mit Hilfe von Dünnschichttechnologien, oder Solarzellen der 'zweiten Generation' reduziert werden. Die Effizienz von Solarzellen kann durch Technologien der so genannten 'dritten Generation' signifikant verbessert werden. Sowohl für Solarzellen der zweiten bzw. der dritten Generation können höhere Absorption aus dem Sonnenlicht zu höheren Effizienzen führen. Plasmonische und photonische Effekte sind viel versprechende Methoden um höhere Effizienzen zu erzielen. Ziel dieses Forschungsvorhabens ist es plasmonische Strukturen mittels des physikalisch-chemischen Prozesses 'Substrat Induzierte Koagulation' (engl. Substrate Induced Coagulation - SIC) herzustellen. Bis zum heutigen Tag behandelte kein Forschungsprojekt, diese physikalisch-chemische Methode. Substrat Induziere Koagulation hat ein herausragendes Potential Strukturen einerseits billiger und andererseits unter Wahrung der ursprünglichen Form, oder durch die Möglichkeit Partikel mit anderen, kleineren zu beschichten ('core-shell'-particles), eine Vielzahl an plasmonischen Strukturen herzustellen. Die geplante Grundlagenforschung über diesen Weg sollte es möglich machen, die Wechselwirkung zwischen Licht und plasmonischen Nanostrukturen besser zu verstehen und die Effizienz von Dünnschichtsolarzellen (a-Silizium) zu erhöhen.
In dem Teilvorhaben soll nähe untersucht werden, inwiefern sich die Dünnschicht- und die Siebdrucktechnologie für die Kontaktierung von Solarzellen kombinieren lassen. Insbesondere sollen die physikalischen Vorgänge bei der Kontaktierung aufgeklärt werden. Die im Verbund hergestellten Schichten, Schichtsysteme und Solarzellen sollen charakterisiert werden. Die erforderlichen Pasten für das Metallisierungsverfahren und deren Temperaturprofile sollen ebenfalls analysiert werden. Die Solarzellen sollen hinsichtlich der elektrischen Eigenschaften und der Mikrostruktur erforscht werden. Ein Struktureigenschaftsmodell soll aus den Charakterisierungsergebnissen entwickelt werden, um den Zusammenhang zwischen den Prozessparametern und der Solarzellenleistung zu verdeutlichen. Ein besseres Verständnis der erzielten Materialeigenschaften wird angestrebt, um die Rekombinationsverluste zu identifizieren und gezielt durch die Anpassung der Prozessparameter zu minimieren und folglich den Wirkungsgrad der Solarzellen zu erhöhen.