Das Projekt "Teilvorhaben: Erforschung einer neuen Generatortechnologie für großflächige HIPIMS Beschichtungen" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von MAGPULS Stromversorgungs Systeme GmbH durchgeführt. Die im Rahmen des Teilprojektes bei MAGPULS aufzubauende und zu erarbeitende Regelung wird bei Fraunhofer IST eingesetzt und zugleich anwendungsnah geprüft. Ebenso werden Untersuchungen angestellt, Generatoren und Regelung auch für große Flächen einzusetzen. Hierbei ist der Einsatz eines reaktiven Sputterprozesses in Kombination mit einem HIPIMS-Sputterverfahren vorgesehen. Die Hardware sowie die Steuerung der HIPIMS-Generatoren werden in diesem Teilvorhaben an die unterschiedlichen Teilanwendungen angepasst. Hierzu werden Komponenten der Steuerung und deren Funktionalität im jeweiligen Beschichtungsverfahren optimiert. Innerhalb des Gesamtvorhabens ist die MAGPULS GmbH mit dem Aufbau, der Konstruktion, der Herstellung und Untersuchung der speziellen HIPIMS-MF-Generatorsysteme und über den Unterauftrag mit der entsprechenden Regelung verantwortlich. Hierbei sind die folgenden wissenschaftlichen und technischen Ziele in Zusammenarbeit mit den Partnern geplant. MAGPULS wird mit vorhandenen Generatoren die Pulsmustererzeugung untersuchen und realisieren. Dazu werden gemeinsam mit dem Fraunhofer IST umfassende Versuche an dem dort aufzubauenden HIPIMS-MF-Prozess an dem verwendeten Doppelrohrmagnetron realisiert. Letztlich soll dieses damit als neue Technologie etabliert werden. IBW wird im Unterauftrag von MAGPULS einen später kommerziell verfügbaren Prozesskontroller zur Regelung reaktiver Sputterprozesse, insbesondere reaktiver HIPIMS-Prozesse, erforschen. Dieser Kontroller beinhaltet eine eigenständige Logik, die in der Lage ist, auch komplexe Beschichtungsprozesse verschiedener Materialien zu kontrollieren und zu regeln. Dieser umfasst somit auch eine umfassende Datensammlung der Prozessbedingungen für die Herstellung verschiedener Materialien. Darüber hinaus zeichnet sich der Kontroller durch eine industrietaugliche Schnittstelle zu den Magpuls-Generatoren aus, wobei diese Schnittstelle später auch als ein Standard etabliert werden könnte.
Das Projekt "Teilvorhaben: HIPIMS-Prozesse für Doppelrohrmagnetrons und überlagertes Mittelfrequenz-Sputtern - HPMF-Prozesstechnologie für ZnO-Frontkontakte" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Fraunhofer-Institut für Schicht- und Oberflächentechnik durchgeführt. Ziel des angestrebten Fördervorhabens ist es, durch die Verbesserung des TCO-Frontkontaktes von Dünnschichtsolarzellen eine Erhöhung der Leistungsfähigkeit von Solarzellen bei gleichzeitiger Senkung der Herstellungskosten zu erreichen. Dieses Ziel soll durch ein neues, effizienteres Beschichtungsverfahren für die TCO-Frontkontakte erreicht werden, welches einerseits verbesserte Kennwerte für die Solarzellen ergibt und sich andererseits durch deutlich geringeren Materialverbrauch und kostengünstigere Materialien auszeichnet. Durch beide Aspekte, die Kosteneinsparung und die Verbesserung der Kenngrößen, wird dieser Herstellungsprozess zu wirtschaftlich konkurrenzfähigen Dünnschichtsolarzellen gegenüber herkömmlichen Konzepten beitragen. Ziel dieses Teilvorhabens ist es, einen neuen, effizienteren Prozess auf ein Doppelrohrsystem umzusetzen, welches heutzutage den Industriestandard darstellt. Die notwendigen Entwicklungsschritte im Projekt sind: - Die Aufskalierung des reaktiven Sputterprozesses (MF) auf ein Doppelrohrmagnetron, welcher die hohen Depositionsraten sicherstellt. - Die Entwicklung des HIPIMS-Prozesses für das Doppelrohrmagnetron zur Verbesserung der Wachstumsbedingungen und der Damp-Heat Stabilität. - Die Kombination beider Prozesse zur neuen HPMF-Technologie.