Nasschemische Sprühabscheidung

Sprühtechnologie ist anlagentechnisch sehr einfach, vielseitig und skalierbar. Eine Vielzahl von Materialien (z.B. verschiedene Oxide wie AlOx, SiOx, TiOx, oder auch organische Coatings) kann unter unterschiedlichsten Prozessbedingungen abgeschieden und so hinsichtlich ihrer Eigenschaften modifiziert werden. 

Als atmosphärisches Verfahren, das auf Basis günstiger chemischer Precursoren einen hohen Durchsatz erlaubt, steht das nasschemische Sprühen im Einklang mit den Zielen der Photovoltaikbranche, die nach geringen Kosten und schnellen Prozessen strebt.

Wir entwickeln insbesondere Verfahren zur Abscheidung funktionaler Schichten für die Herstellung von Perowskitsolarzellen. Schwerpunkte sind die Abscheidung ladungsträgerselektiver Schichten (z.B. MeO-2PACz) sowie die Abscheidung des organischen Teils der Perowskitschicht (z.B. FAI / FABr) im Hybridverfahren auf eine anorganische Scaffold-Schicht.

Weiterhin arbeiten wir an Sprühpyrolyseverfahren zur Abscheidung dielektrischer Schichten für unterschiedliche Anwendungen – ob als optische Schicht oder als Maskierungsschicht. 

Die erzeugten Schichten charakterisieren wir mit einer Vielzahl (elektronen-) optischer und elektrischer Messverfahren. 

Für die experimentellen Arbeiten stehen uns folgende Tools zur Verfügung:

• Sprühbeschichter (an Raumluft) 
  • Ultraschalldüse (40 kHz)
  • Druckluftdüsen (verschiedene Ausführungen)
• Sprühbeschichter (in Glovebox)
  • Ultraschalldüsen (verschiedene Ausführungen)

Abgerundet werden die experimentellen Arbeiten durch Simulationen, in denen wir das Sprühverhalten sowie die Fluiddynamik des erhaltenen Films untersuchen.